Pompa ciepła z fotowoltaiką i magazynem energii. Jak zarządzać energią w domu?

• Nowoczesny dom łączy pompę ciepła, PV, magazyn energii, bufor, kocioł i automatykę.
• Kluczowe staje się nie tylko zużycie energii, ale godziny jej poboru i wykorzystania.
• Instalator musi dziś ustawić strategię pracy całego systemu, a nie tylko poprawnie zamontować urządzenie.

Pompa ciepła, instalacja fotowoltaiczna, magazyn energii, kocioł gazowy, bufor, ciepła woda użytkowa, taryfy energii, autokonsumpcja. Współczesny dom jednorodzinny coraz mniej przypomina prostą instalację grzewczą, a coraz bardziej mały system energetyczny. Dlatego rola instalatora i serwisanta zaczyna wykraczać poza montaż urządzenia. Coraz ważniejsze staje się ustawienie logiki pracy całego układu.

Pompa ciepła nie działa już sama

Jeszcze kilkanaście lat temu instalacja grzewcza była prostsza. Źródło ciepła miało ogrzać dom i przygotować ciepłą wodę użytkową. Dziś coraz częściej musi współpracować z innymi urządzeniami i reagować na to, co dzieje się w budynku oraz na zewnątrz.

“Dziś do dyspozycji mamy pompy ciepła, fotowoltaikę, magazyny energii oraz systemy zarządzania energią. Coraz popularniejsze są też układy hybrydowe, w których pompę ciepła łączy się z innym źródłem ciepła” – wymienia Michał Juszyński z Viessmann podczas szkolenia z cyklu Webinarowa Środa.

Pompa ciepła nie jest już tylko urządzeniem grzewczym. Staje się elementem układu, w którym trzeba zdecydować, kiedy grzać, z jakiej energii korzystać, kiedy ładować magazyn, kiedy zużywać energię z fotowoltaiki, a kiedy uruchomić drugie źródło ciepła.

Zarządzanie energią to pytanie “kiedy?”, nie tylko “ile?”

W klasycznym podejściu użytkownik patrzył głównie na zużycie energii. Dziś równie ważne jest to, w jakich godzinach ta energia jest pobierana. Przy fotowoltaice i net-billingu energia wyprodukowana w południe ma inną wartość niż energia pobrana wieczorem. Dom, który potrafi przesuwać zużycie, może działać taniej i efektywniej.

W praktyce zarządzanie energią oznacza wykorzystanie urządzeń wtedy, gdy jest to najbardziej opłacalne albo technicznie uzasadnione. Jeśli świeci słońce i instalacja PV produkuje dużo prądu, pompa ciepła może przygotować ciepłą wodę użytkową albo podnieść temperaturę w buforze. Dzięki temu część energii zostaje zużyta na miejscu, zamiast trafiać do sieci po niskiej cenie.

“W godzinach południowych, gdy mamy bieżącą produkcję energii ze słońca, możemy wykorzystać ją na potrzeby pompy ciepła – np. podnosząc temperaturę w buforze lub temperaturę ciepłej wody użytkowej. W ten sposób przesuwamy zapotrzebowanie na energię z godzin wieczornych” – tłumaczy Michał Juszyński.

Ciepło też może magazynować energię

W dyskusji o autokonsumpcji najczęściej mówi się o bateriach. To ważne, ale nie jedyne rozwiązanie. Dom może magazynować część energii w cieple – w zasobniku c.w.u., buforze albo w samej masie budynku, jeśli system jest dobrze ustawiony.

Nie jest to magazyn energii w sensie elektrycznym, ale efekt dla użytkownika może być podobny: mniej prądu pobranego z sieci w droższych godzinach i większe wykorzystanie własnej produkcji z PV. Warunek jest jeden – urządzenia muszą pracować według przemyślanej strategii, a nie tylko reagować na bieżącą temperaturę.

Hybryda daje wybór, ale wymaga logiki

Osobnym wątkiem są układy hybrydowe, czyli połączenie pompy ciepła z kotłem gazowym, olejowym lub innym źródłem. Taki system może pracować alternatywnie albo równolegle. W pierwszym wariancie pompa ciepła działa do określonej temperatury zewnętrznej, a później źródłem podstawowym staje się kocioł. W drugim – oba urządzenia mogą pracować razem, jeśli instalacja potrzebuje dodatkowego wsparcia.

“Pompa ciepła nie patrzy wtedy na temperaturę zewnętrzną, patrzy na niedogrzanie instalacji. Jeżeli takie występuje w określonym czasie, włącza nam kocioł gazowy do wsparcia” – wyjaśnia Michał Juszyński z firmy Viessmann.

Tak więc dobry układ hybrydowy nie polega na prostym dołożeniu drugiego źródła ciepła. Trzeba ustalić, kiedy które urządzenie ma pracować, jakie są koszty nośników energii, jak zachowuje się budynek i czy hydraulika pozwala na bezpieczną pracę całego układu.

• Zobacz również: Zdalny serwis pomp ciepła i kotłów. Wszystko zaczyna się przed wyjazdem do klienta

Taryfy energii to kolejny poziom trudności

Do tego dochodzą taryfy. W systemach strefowych można próbować przesuwać pracę pompy ciepła na tańsze godziny. Taryfy dynamiczne otwierają jeszcze większe możliwości, ale wymagają automatyki, danych i świadomego użytkownika. W Polsce to nadal rozwiązanie dla bardziej zaawansowanych odbiorców, a nie prosty standard dla każdego domu.

Im większa zmienność cen energii, tym większe znaczenie będzie miało sterowanie. Dom przyszłości nie będzie tylko pobierał energii. Będzie decydował, kiedy ją kupić, kiedy zużyć własną produkcję, kiedy ładować magazyn i kiedy uruchomić dane źródło ciepła.

Instalator staje się doradcą energetycznym

Nowoczesna instalacja grzewcza nie kończy się na doborze mocy pompy ciepła. Coraz częściej trzeba odpowiedzieć na pytanie, kiedy urządzenie ma pracować, jak współpracować z fotowoltaiką, magazynem energii lub kotłem i jak reagować na zmieniające się ceny energii.

To zmienia rolę instalatora. Sama umiejętność montażu nie wystarczy. Potrzebna jest znajomość hydrauliki, automatyki, profilu zużycia energii, taryf, autokonsumpcji i oczekiwań użytkownika. Dom z pompą ciepła, PV i magazynem energii potrzebuje nie tylko poprawnie dobranych urządzeń. Potrzebuje strategii pracy.

Opracowano na podstawie szkolenia z cyklu Webinarowa Środa z redakcji GLOBENERGIA