Spis treści:
- Pompa ciepła i fotowoltaika – jak to działa?
- Instalacja z pompą ciepła – czym się charakteryzuje?
- Ile energii zużywa pompa ciepła?
- Współczynnik COP pompy ciepła – co to jest?
- Współczynnik SCOP pompy ciepła – co oznacza?
- Jak działa fotowoltaika? Podstawowe informacje
- Wielkość instalacji PV z pompą ciepła
- Fotowoltaika i pompa ciepła – koszt instalacji
- Pompa ciepła i fotowoltaika – zalety i wady
Ze względu na chęć obniżenia kosztów eksploatacji nieruchomości, a także ochrony środowiska, wiele osób zastanawia się nad połączeniem pomp ciepła i fotowoltaiki. Zachęcają do tego różne formy dofinansowania takie jak: Moje Ciepło, Mój Prąd, czy Czyste powietrze oraz ulga termomodernizacyjna.
Jednak, czy pompa ciepła i fotowoltaika to rzeczywiście opłacalne połączenie? Jest to dość złożone zagadnienie. Dlatego warto poznać wszelkie szczegóły zarówno działania, jak i efektywności obu systemów. Przedstawiamy najważniejsze informacje na ten temat.
Pompa ciepła i fotowoltaika – jak to działa?
Ze względu na sposób działania pompy ciepła i fotowoltaika, z opcjonalnym zasobnikiem magazynującym prąd, stanowią praktyczne połączenie. Produkowana przez instalację fotowoltaiczną energia elektryczna może być wykorzystana przez pompę ciepła tak, aby mieszkańcy nieruchomości mieli dostęp do energii grzewczej.
Dlatego łącząc pompę ciepła i fotowoltaikę, można zapewnić sobie obniżkę kosztów związanych z eksploatacją. Sparowanie tych dwóch instalacji wpłynie też pozytywnie na środowisko – zostanie ograniczona emisja CO2. Oprócz tego wysokość kosztów może zostać obniżona ze względu na liczne propozycje dotacji i finansowania dotyczących wdrożenia fotowoltaika i pomp ciepła, pochodzących od rządu lub UE.
Instalacja z pompą ciepła – czym się charakteryzuje?
Pompy ciepła są jednym z najczęściej wybieranych rozwiązań z kategorii instalacji OZE. Wykorzystuje się je do ogrzewania, a także produkcji ciepłej wody użytkowej w pomieszczeniach mieszkalnych.
Technologia odpowiadająca za poprawne działanie pomp ciepła jest też ekologiczna. Ponadto pompy ciepła wymagają do funkcjonowania niedużą ilość energii elektrycznej. To wszystko sprawia, że pompy ciepła są efektywne i ekonomiczne.
Ile energii zużywa pompa ciepła?
Potencjalnych inwestorów z pewnością interesuje jedna kwestia, z którą jest związana pompa ciepła – cena za ilość zużytej energii. Kluczowy wpływ na efektywność mają cechy charakterystyczne nieruchomości:
- powierzchnia budynku;
- szczelność izolacji i rodzaj zamontowanego ogrzewania;
- średnie zużycie prądu.
W przypadku nowych nieruchomości, gdzie wdrożono rozwiązania wydatnie poprawiające profil energetyczny, stopień zużycia prądu plasuje się w granicach od 10 do 15 kWh za rok. Dotyczy to ogrzania 1 m2 powierzchni. Żeby dokładnie określić, ile energii zużywa pompa ciepła, trzeba poznać dwa współczynniki – COP i SCOP.
Współczynnik COP pompy ciepła – co to jest?
Współczynnik COP wskazuje stosunek ilości oddawanego ciepła do wymaganej energii elektrycznej. Za sprawą COP można się dowiedzieć o tym, ile kWh oddanego ciepła przypada na 1 kWh energii elektrycznej pobranej przez pompę.
Za efektywne pompy ciepła uważa się te instalacje, które można oznaczyć współczynnikiem COP z przedziału od 3,5 do 5,5 kWh. W przykładowym wyliczeniu, gdy na 1 kWh pobranej energii elektrycznej przypada 4 kWh oddanego ciepła, to sprawność COP równa się 4. Niekiedy dane są przedstawiane w formie procentów. Wtedy sprawność COP określa się na 400%.
Współczynnik SCOP pompy ciepła – co oznacza?
Współczynnik SCOP pompy ciepła określa roczny wskaźnik wydajności pompy ciepła – ilość dostarczonej energii cieplnej do ogrzewania domu w stosunku do zużytego prądu, również w trakcie roku. Odnosi się przy tym do różnych warunków pracy, wyznaczanych wg stref klimatycznych, a także przeznaczenia.
Stosuje się przede wszystkim podział na ogrzewanie podłogowe i zasilanie grzejników. Żeby obliczyć SCOP dla posiadanej nieruchomości, warto skorzystać z kalkulatora stworzonego przez Polską Organizację Rozwoju Technologii Pomp Ciepła.
Jak działa fotowoltaika – podstawowe informacje
Warto dowiedzieć się, jak działa fotowoltaika i co to właściwie jest. System wykorzystuje energię słoneczną do produkcji energii elektrycznej. Promienie pochodzące od słońca padają na ogniwa słoneczne. Następnie przetwarzają tę energię świetlną na prąd stały.
Kolejny etap tego, jak działa fotowoltaika, dotyczy procesu, w którym prąd stały jest przetwarzany przez falownik na prąd zmienny. Wygenerowana moc może być później używana do obsługi różnych urządzeń i instalacji. Tymczasowo przechowuje się ją również w zasobniku lub w celu zapewnienia zasilania sieci elektrycznej.
Wielkość instalacji PV z pompą ciepła
Panele fotowoltaiczne są wymiarowane w kW. Parametry odnoszą się przy tym do ilości energii produkowanej przez system w ciągu godziny, w momencie szczytowego nasłonecznienia. Tym samym, standardowy panel słoneczny ma ok. od 3 do 4 kW.
Ta wartość może być jednak mniejsza w sytuacji gorszego nasłonecznienia, ze względu na chmury lub wczesnym rankiem i późnym wieczorem. Instalacja o mocy 4 kW jest w stanie wygenerować 3400 kWh energii elektrycznej w ciągu roku.
Z reguły panele produkują ok. 250 watów. Tym samym, aby stworzyć system o mocy 1 kW, potrzebny byłby montaż 4. Standardowe gospodarstwo domowe, czyli 4-osobowa rodzina, do codziennego funkcjonowania potrzebowałaby paneli o mocy od 3 do 4 kW, czyli ok. 12-16 paneli.
Jednak wielkość instalacji PV z pompą ciepła musi być większa. Przykładowo, pompa ciepła ze źródłem powietrza potrzebuje mniej więcej 4000 kWh energii elektrycznej do działania i wyprodukowania 12000 kWh. Dlatego niezbędny jest większy system, obejmujący powyżej 16 paneli. Dzięki temu energii wystarczy również do napędzania pompy ciepła.
Fotowoltaika i pompa ciepła – koszt instalacji
Instalacja fotowoltaiki jest inwestycją nastawioną na długotrwałe użytkowanie systemu. Z tego powodu warto przy planowaniu montażu, należy uwzględnić przyszłe połączenie fotowoltaiki z pompami ciepła. Dla 4000 kWh zużycia prądu rocznie nada się ok. 406 kWp instalacji PV. Natomiast przy 5000 kWh na rok jest to od 5 do 7 kWp.
Cena za pompę ciepła, która będzie w stanie ogrzać od 100 do 150 m2 to koszt od 40 000 do 55 000 złotych. Natomiast zakup i montaż 1kW fotowoltaiki wynosi średnio 5 tys. złotych. Na opisane stawki wpływ mają czynniki charakterystyczne dla konstrukcji i położenia danego budynku, a także producent urządzeń i cennik firmy montażowej.
Pompa ciepła i fotowoltaika – zalety i wady
Efektywność ekonomiczna tego połączenia zależy od wielu czynników. Do zalet z pewnością można zaliczyć obniżenie kosztów związanych z eksploatacją nieruchomości, przewidywalne ceny za energię, a także niezależność od jej dostawców.
Z kolei do minusów można zaliczyć koszty inwestycyjne, a także serwisowanie instalacji. Dotyczy to zarówno fotowoltaiki, jak i pomp ciepła. W przypadku połączenia pompy ciepła i fotowoltaiki nie należy również nastawiać się na szybką rekompensatę kosztów. Inwestycja z reguły zwraca się po ok. 15 latach.
