Arkadiusz Mędrzak
Instalacje fotowoltaiczne nie muszą być szczytem możliwości w zakresie wykorzystania czystej energii do utrzymania budynku. Coraz więcej inwestorów stawia na połączenie pompy ciepła i fotowoltaiki. Dlaczego właśnie takie zestawianie cieszy się popularnością i zainteresowaniem inwestorów? Jakie środki musisz przeznaczyć na inwestycję i kiedy możesz spodziewać się zwrotu? Odpowiedzi na te pytania znajdziesz w naszym poradniku.
Wielu prywatnych inwestorów w naszym kraju przekonało się już do inwestycji w instalacje fotowoltaiczne. Panele słoneczne na dachu pozwalają na czerpanie energii słonecznej i wykorzystywanie jej do zasilania oświetlenia czy sprzętów domowych. Pozostaje jednak spory koszt utrzymania budynku w postaci konieczności jego ogrzewania. Pompa ciepła i instalacja fotowoltaiczna mogą jednak znacznie odmienić ten trend i ograniczyć rachunki do minimum.
Pompa ciepła i fotowoltaika – połączenie Odnawialnych Źródeł Energii
Technologia pomp ciepła uznawana jest za jeden z najskuteczniejszych i najmniej szkodliwych dla środowiska sposobów na ogrzewanie. Z kolei fotowoltaika to metoda pobierania i generowania energii elektrycznej. Pompy ciepła gruntowe lub powietrzne potrzebne są w zimę, tymczasem fotowoltaika największą sprawność ma latem. Pompa ciepła i fotowoltaika wydają się mieć same przeciwieństwa, jednak przeciwieństwa lubią się przyciągać.
Panele fotowoltaiczne i pompa ciepła – metoda działania
Jak to możliwe, że fotowoltaika z pompą ciepła współpracują i całość przynosi korzyści? Żebyś łatwiej to zrozumiał, przedstawiamy metody działania poszczególnych typów OZE. Sprawdź, dlaczego akurat pompa ciepła i fotowoltaika tak dobrze się uzupełniają.
Panele słoneczne
Panele słoneczne montowane na dachu lub gruncie wystawione są na oddziaływanie promieni słonecznych. Fotony trafiają na powierzchnię kwarcową, gdzie wyodrębniają się z nich elektrony. Te z kolei przetwarzane są na prąd zmienny i trafiają do sieci elektrycznej. Z powstałego prądu można zasilać budynek na bieżąco, a nadwyżki wysyłać do sieci dostawcy na przechowanie. Wykorzystasz je zimą, kiedy wydajność paneli spadnie.
Pompy ciepła
To instalacje wykorzystujące różnice temperatury do generowania ciepła. Wykorzystują podobne zjawisko, jakie ma miejsce przy lodówkach, tylko w odwrotny sposób. Pobierają energię cieplną z zewnątrz i wykorzystują ją do ogrzewania pomieszczenia oraz podgrzewania wody użytkowej. Mogą działać nawet przy temperaturach ujemnych, choć z nieco gorszą sprawnością.
Dlaczego współpraca pompy ciepła z fotowoltaiką jest taka skuteczna?
Kluczem do zestawienia ze sobą pompy ciepła z instalacją PV jest energia elektryczna. Pierwsza instalacja ją produkuje, a w okresie letnim znacznie więcej, niż jest w stanie wykorzystać na bieżące potrzeby. Z kolei pompy ciepła potrzebują energii do wymuszania przepływu płynów chłodzący, zasilania sprężarki i tym samym uzyskiwania energii cieplnej.
Ważne dla skutecznego wykorzystania urządzenia grzewczego i fotowoltaiki jest wydajność energetyczna COP pompy. Ten parametr jest współczynnikiem, który informuje, ile energii elektrycznej musisz zużyć do uzyskania energii cieplnej. Przy pompach o współczynniku 5, każdy 1 kW prądu pozwala na wygenerowanie 5 kW energii cieplnej. Jest to bardzo korzystne w porównaniu do grzałek elektrycznych czy paneli podczerwieni, gdzie ten współczynnik wynosi 1.
Wykorzystanie energii z instalacji PV do pompy ciepła
Pozornie problematyczne może być to, że panele generują najwięcej energii latem, kiedy pompy ciepła potrzebują jej jedynie do chłodzenia i nie wykorzystują całości. Z kolei prąd do ogrzewania potrzebny jest zimą, kiedy sprawność paneli spada. Rozwiązaniem jest umowa z dostawcą energii elektrycznej, który będzie przechowywał nadwyżki prądu w sieci. Zimą będziesz mógł pobrać 80% nadwyżek, które wygenerowała sieć w lecie.
Gdzie są montowane panele fotowoltaiczne i pompy ciepła?
Kolejną linią, na której współpraca między panelami fotowoltaicznymi i pompami ciepła układa się dobrze, jest ich montaż. Obie instalacje mogą funkcjonować dobrze w jednym obiekcie, jednocześnie nie przeszkadzając sobie. Panele słoneczne montowane są z reguły na dachu lub instalacji na gruncie. Z kolei pompy ciepła pobierają ciepło z instalacji wkopanych do gruntu, zatopionych w stawach lub pobierających powietrze sprzed domu. Także urządzenia do przetwarzania energii mogą być umieszczone w innych miejscach lub zestawione wspólnie w pomieszczeniu technicznym.
Kolejne korzyści to możliwość ograniczenia kosztów wykonania instalacji. Wiele firm zajmuje się jednocześnie montażem obu urządzeń. Dzięki temu możesz zlecić montaż obu instalacji. Nie tylko ograniczysz ilość prac remontowych w domu, ale także możesz liczyć na preferencyjne warunki cenowe. Specjaliści z jednej firmy lepiej zaprojektują i zestawią ze sobą obie instalacje, co będzie dla Ciebie korzystne.
Pompa ciepła i fotowoltaika – koszt instalacji
Trudno wskazać dokładne koszty instalacji, ponieważ zależą od wielu czynników. Jednak postaramy się przedstawić przykładową instalację i ocenić koszt jej wybudowania.
Weźmy pod uwagę standardowy dom o średniej jakości izolacji i powierzchni użytkowej około 100 m2. Mieszka w nim czteroosobowa rodzina 2+2, czyli zużycie energii jest także na przeciętnym poziomie. Istnieją warunki techniczne do tego, żeby pompa ciepła i panele słoneczne mogły zostać zamontowane i pracować z maksymalną sprawnością.
Dla takich obiektów montuje się instalacja FV o mocy około 5 kW, jednak powiększymy ją do 8 kW z uwagi na potrzebę ogrzewania. Koszt instalacji to około 35 000 złotych. Z kolei pompa ciepła dla takiego obiektu przy ogrzewaniu podłogowym powinna generować moc około 7 kW. Koszt takiego sprzętu to około 30 000 złotych, choć zdarzają się też znacznie droższe. Zatem pompa ciepła i fotowoltaika wraz z montażem i instalacją będą kosztowały w sumie około 70-80 tysięcy złotych.
Kiedy pompa ciepła i fotowoltaika się zwrócą?
Nikt nie inwestuje w instalacje fotowoltaiczne tylko dlatego, że są ekologiczne. Głównym argumentem za wyborem takich sieci jest oszczędność i obniżenie kosztów eksploatacji obiektu. Ma to prowadzić do zwrotu inwestycji i po kilku latach czerpanie już tylko korzyści. Jak szybko pompa ciepła i panele słoneczne się zwrócą, jeśli weźmiemy pod uwagę nasz budynek?
Średnio budynek o tej powierzchni będzie potrzebował około 6 ton węgla rocznie, co stanowi koszt prawie 5,5 tysiąca złotych. Z kolei rachunki za energię elektryczną to około 200 złotych miesięcznie, zatem rocznie to koszt prawie 2,5 złotych. W sumie rocznie ograniczysz koszty eksploatacji obiektu o prawie 8 tysięcy, zatem zwrot powinien nastąpić po 10 latach. Przyspieszyć go mogą rosnące ceny prądu i węgla, a także dofinansowanie na pompy ciepła i fotowoltaikę.
Fotowoltaika i pompa ciepła – czy warto?
Instalacja PV i pompa ciepła z pewnością będą generowały spore koszty na etapie inwestycji. Musisz poświęcić kilkadziesiąt tysięcy złotych na zakup odpowiednich urządzeń, montaż i połączenie ich w jeden sprawny mechanizm. Z pewnością nie każde gospodarstwo jest w stanie wygenerować takie nadwyżki finansowe, co może powstrzymać Cię od inwestycji. Jednak obecnie wiele banków chętnie udziela kredytów na instalację, widząc w nich bezpieczny zysk.
Jeśli fotowoltaika z pompą ciepła nie przekonują Cię całkowicie i obawiasz się powolnego zwrotu kosztów, zwróć uwagę także na ekologię. Panele słoneczne generują prąd, nie tworząc przy tym szkodliwych spalin i nadmiaru ciepła. Z koeli pompy pobierają ciepło z otoczenia, w minimalnym stopniu ograniczając skutki efektu cieplarnianego. Zatem montując pompę ciepła i fotowoltaikę puszczasz oczko do naszej planety.
