Jak dobrać moc fotowoltaiki do mocy pompy ciepła gruntowej i powietrznej?

Zdjęcie autora: Redakcja GLOBEnergia

Redakcja GLOBEnergia

Coraz mniej osób dzisiaj pyta o zasadność łączenia pomp ciepła z instalacjami fotowoltaicznymi. Coraz częściej pojawia się pytanie o to, jak dopasować dwa systemy pod względem mocy.

To, że duet pompy ciepła z instalacją fotowoltaiczną pozwala praktycznie dowolnie obniżyć rachunki za ogrzewanie, doskonale redukuje emisję CO2, maksymalizuje wykorzystanie energii odnawialnej, daje niezależność od tradycyjnych nośników energii, a oprócz funkcji grzewczych może realizować chłodzenie latem, zostawmy na boku. Pomińmy też to, że wykorzystuje najnowocześniejsze obecnie dostępne technologie, stanowi najtrwalszy obecnie dostępny system grzewczy, jest najbardziej bezobsługowym rozwiązaniem dostępnym na rynku, zapewnia bardzo wysokie sprawności podczas pracy i daje precyzyjną elektroniczną regulację zdalną i lokalną. Dzisiaj pokażemy liczby i twarde dane.

Sprawność pomp ciepła dostępnych na polskim rynku

Na początek warto przeanalizować szacunkowe sprawności pomp ciepła dostępnych na rynku pracujących w Polsce.

Pompy ciepłaSCOP (35st.c)Najczęstsze zastosowanie
Wentylacyjne
(dolne źródło w postaci
powietrza wentylacyjnego z
pomieszczeń)
3,6 ÷ 4,6Domy poniżej 100m2
(OZC do 5 kW)
Powietrze/woda4,4 ÷ 5,05Domy jednorodzinne do 500
m2(OZC do 20 kW)
Solanka/woda4,5 ÷ 6,5Do każdego rodzaju obiektów bez
ograniczeń

Opracowane na podstawie materiałów NIBE

Wiedząc co mamy do dyspozycji w zakresie pomp ciepła, przeanalizujmy kilka wariantów budynków z systemami opartymi o te urządzenia i oszacujmy moc instalacji fotowoltaicznej, która w 100% pokryje zapotrzebowanie na energię elektryczną dla urządzenia grzewczego – pompy ciepła, jak i dla gospodarstwa domowego w skali roku.

Ze względu na to, że zapotrzebowanie energetyczne na rok dla danego typu obiektu może być różne w zależności od strefy klimatycznej, w której zostanie wybudowany, na potrzeby niniejszego artykułu przyjmijmy w uproszczeniu, że wszystkie obliczenia wykonywane były dla strefy pośredniej - III, która występuje na około 80% terenu Polski.

Powietrzna pompa ciepła z fotowoltaiką

Powierzchnia
ogrzewana
[m2]
OZC [kW]Zapotrzebowanie
energetyczne III
strefa [kWh/rok]
(CO i CWU)
Powietrzna
PC moc [kW]
Pobór mocy
elektrycznej
PC [kWh/rok]
(CO i CWU)
Całkowita
wielkość
instalacji PV
[kWp]
(jeśli 100%
pokrycia)
1005,010 1006,02 8005,8
1607,515 0008,04 9008,9
27012,523 80012,07 20013,9
44020,037 50020,011 00020,8

Opracowane na podstawie materiałów NIBE

- Zaproponowana moc instalacji fotowoltaicznej jest tu dostosowana do poboru energii przez pompę ciepła, ale uwzględnia też margines rozliczenia w systemie opustu oraz pozostałe zapotrzebowanie energetyczne budynku. Widać wyraźnie, że w dużym uproszczeniu domy do 160-180 m2, ogrzewane powietrzną pompą ciepła będą zamykać się z fotowoltaiką o mocy do 10 kWp. To oznacza, że dobrze zaizolowane budynki zasilane pompami ciepła typu powietrze-woda, nie powinny przekraczać 180 m2, wtedy rozliczenie z fotowoltaiki z zakładem energetycznym jest bardziej korzystne - komentuje zestawienie Erwin Szczurek z NIBE-Biawar.

Gruntowa pompa ciepła z fotowoltaiką

Powierzchnia
ogrzewana
[m2]
OZC [kW]Zapotrzebowanie
energetyczne III
strefa [kWh/rok]
(CO i CWU)
Gruntowa
PC moc [kW]
Pobór mocy
elektrycznej
PC [kWh/rok]
(CO i CWU)
Całkowita
wielkość
instalacji PV
[kWp]
(jeśli 100%
pokrycia)
1005,010 1005,02 6005,6
1607,515 0006,03 7007,5
27012,523 80010,05 90012,2
44020,037 50016,08 50017,6

Opracowane na podstawie materiałów NIBE

Wyższe efektywności i dzięki temu niższe pobory energii gruntowych pomp ciepła przekładają się na to, że domy wyposażone w takie urządzenia potrzebują nieco mniejszych instalacji fotowoltaicznych a przy pomocy instalacji fotowoltaicznej do 10 kWp można pokryć zapotrzebowanie energetyczne samej pompy ciepła nawet w domu do 500 m2 - dopowiada Erwin Szczurek.

Powyższe opracowanie bazuje na wartościach uśrednionych i mocno uproszczonych, ale pokazuje, że w prosty sposób, już teraz możliwy jest efektywny energetycznie, wygodny, bezobsługowy i trwały system grzewczo-energetyczny każdego budynku w Polsce. Trwa fala renowacji i moda na efektywność energetyczną - do dzieła!


Materiał na podstawie webinarium Redakcji GLOBEnergia organizowanego w ramach Webinarowej Środy

Zobacz również