Dzięki fotowoltaice, oprócz pokrycia zapotrzebowania na energię elektryczną do prania, gotowania, czy oglądania telewizji, można również zapewnić “paliwo” do ogrzewania elektrycznego – pompy ciepła. Połączenie pompy ciepła z fotowoltaiką jest najbardziej ekologicznym i efektywnym energetycznie rozwiązaniem, które pozwala osiągnąć samowystarczalny system grzewczy. Można wiele mówić o teorii, ale jak to wygląda w praktyce?

Dom bez rachunków?

Dom inwestora to budynek jednorodzinny, piętrowy z dachem dwuspadowym wykonanym z dachówki ceramicznej. Dom znajduje się w Małopolsce, w podkrakowskiej miejscowości. Jest to III strefa klimatyczna, a więc obliczeniowa temperatura zewnętrzna dla tego budynku wynosi -20 st. C. Budynek ma 135 m2 powierzchni użytkowej. Dom jest dobrze (choć niestety nie idealnie) ocieplony, a przegrody spełniają wymagania określone w Warunkach Technicznych WT 2017. Ciepło w domu jest rozprowadzane za pomocą ogrzewania podłogowego, a obliczeniowa temperatura wewnętrzna wynosi 21 st.C.

W grudniu 2019 roku inwestor przyłączył do sieci instalację fotowoltaiczną o mocy 9,86 kWp. Instalacja jest skierowana na południe, a została oparta o moduły monokrystaliczne mocy 340 Wp. Produkcję energii z tej instalacji obserwowaliśmy przez cały 2020 rok, więc wiemy, że od stycznia do grudnia wyprodukowała łącznie 10,67 MWh energii elektrycznej.

Instalacja fotowoltaiczna wykonana na dachu inwestora (fot. Globenergia)

Inwestor zainwestował w powietrzną pompę ciepła typu SPLIT o mocy maksymalnej 7,54 kW dla A7/W35 i mocy maksymalnej 6,67 kW przy A-7/W35. Przez cały sezon grzewczy obserwowaliśmy tą instalację, w końcu idea domu bez rachunków opiera się na współpracy fotowoltaiki i pompy ciepła. Płatności powinny spaść do minimalnych opłat stałych u dostawcy energii elektrycznej. Umowa za gaz została wypowiedziana.

Uzysk energii z instalacji PV a zapotrzebowanie pompy ciepła

Instalacja fotowoltaiczna produkuje najwięcej energii w miesiącach letnich (nawet do 70%), a dokładnie od kwietnia do września. Dysproporcja w produkcji energii z modułów fotowoltaicznych może być duża (nawet do kilkuset procent) w zależności od danego miesiąca i pogody. Instalację PV dobiera się jednak do zapotrzebowania w ciągu całego roku, więc nawet jeżeli w zimowych miesiącach instalacja nie wyprodukuje tyle energii, by pokryć zapotrzebowanie budynku, dzięki rozliczeniu w ramach systemu opustu, inwestor może korzystać z energii wyprodukowanej w nadmiarze w miesiącach letnich i zmagazynowanej w sieci. W taki właśnie sposób instalacja fotowoltaiczna może służyć do zasilenia pompy ciepła. Przez większość sezonu grzewczego pompa ciepła będzie korzystała z nadwyżek energii wyprodukowanej z instalacji fotowoltaicznej latem.

Sezon grzewczy 2020/2021

Sezon grzewczy dla inwestora rozpoczął się w listopadzie 2020 roku i zakończył się wraz z końcem kwietnia 2021 roku. Był więc wyjątkowo długi, bo trwał pełne pół roku. Najwięcej ciepła budynek potrzebował w styczniu i lutym, a najmniej w kwietniu.

Miesiąc Zużycie energii elektrycznej przez pompę ciepła [kWh]
Listopad 2020 508,39
Grudzień 2020 811,48
Styczeń 2021 867,28
Luty 2021 893,73
Marzec 2021 576,47
Kwiecień 2021 421,92
SUMA 4079,27

 

Pompa ciepła zimą, Fot. Globenergia

Instalacja inwestora w 2020 roku wyprodukowała 10,67 MWh, czyli około 10 670 kWh energii elektrycznej. Na potrzeby inne niż ogrzewanie, inwestor zużył w całym 2020 roku około 4500 kWh.

Wnioski i co dalej?

Sezon grzewczy 2020/2021 został całkowicie pokryty energią z instalacji fotowoltaicznej. To wielka zaleta pomp ciepła, które wyprodukują kilkukrotnie więcej energii grzewczej z otrzymanej jednostki energii elektrycznej. Przed nami kolejny sezon grzewczy 2021/2022. Instalacja fotowoltaiczna w ciągu roku produkuje podobne ilości energii (około 1000 kWh na 1 kWp instalacji). Możemy więc przypuszczać z bardzo dużym prawdopodobieństwem, że instalacja PV bez problemu pokryje zapotrzebowanie zarówno na energię w budynku jak i na potrzeby pompy ciepła.

Tak jak z samochodami, zużycie energii elektrycznej przez pompę ciepła zależy od naszych potrzeb, przyzwyczajeń i zachowań. Co warto podkreślić, podaliśmy rzeczywiste dane z monitoringu pompy ciepła, montując dla niej niezależny licznik energii podłączony stale do sieci. Pompa ciepła może zużyć znacznie mniej energii niż w podanym przykładzie, to zawsze balans pomiędzy kosztami a komfortem. Zalecamy ostrożne podejście do danych dotyczących zużycia energii podawanego przez użytkowników popularnych forów dyskusyjnych. Warto sprawdzić wiele źródeł, a najlepiej porozmawiać z posiadaczami pomp ciepła. Dzięki uldze termomodernizacyjnej oraz innym programom dotacyjnym dziś łatwiej o „dom bez rachunków”.  Szczególnie cieszy, że mikroinstalacje OZE bronią się również bez dotacji. Boom na pompy ciepła i fotowoltaikę trwa.

Redakcja GLOBEnergia