Artykuł sponsorowany

Pompa ciepła i instalacja fotowoltaiczna często pojawiają się w planach dotyczących nowoczesnego domu. Pierwsze rozwiązanie wykorzystuje energię elektryczną do transportowania ciepła z otoczenia, drugie produkuje energię elektryczną z promieniowania słonecznego. Naturalnie pojawia się więc pytanie, czy warto projektować oba systemy razem. Odpowiedź zależy przede wszystkim od profilu zużycia energii w budynku oraz sposobu zarządzania jej produkcją i poborem.

Dlaczego pompa ciepła potrzebuje prądu?

Pompa nie jest urządzeniem działającym bez zasilania elektrycznego. Energia elektryczna jest potrzebna między innymi do pracy sprężarki, pomp obiegowych, automatyki oraz pozostałych elementów systemu.

Nie oznacza to jednak, że każda jednostka energii elektrycznej zamienia się wyłącznie w jednostkę ciepła. Zadaniem urządzenia jest przede wszystkim transport energii cieplnej pobieranej z otoczenia do instalacji budynku.

Dlatego rzeczywiste zapotrzebowanie na energię elektryczną zależy m.in. od parametrów urządzenia, temperatury dolnego źródła, wymaganej temperatury zasilania i zapotrzebowania cieplnego domu.

W praktyce nie warto więc szacować zużycia wyłącznie na podstawie mocy urządzenia podanej w danych technicznych. Pompa nie pracuje przez cały sezon z identycznym obciążeniem. Warunki zmieniają się wraz z temperaturą zewnętrzną, zapotrzebowaniem domu i ustawieniami instalacji, dlatego bardziej miarodajne jest spojrzenie na pracę systemu w szerszej perspektywie.

Fotowoltaika produkuje najwięcej nie wtedy, kiedy dom najbardziej się ogrzewa

To jedna z ważniejszych kwestii przy projektowaniu obu instalacji. Największe zapotrzebowanie na ogrzewanie przypada zazwyczaj na okres zimowy, natomiast produkcja energii z fotowoltaiki jest największa w miesiącach o większym nasłonecznieniu.

Nie oznacza to, że systemy nie mogą ze sobą współpracować. Trzeba jedynie unikać założenia, że instalacja PV będzie przez cały rok bezpośrednio pokrywać całe zapotrzebowanie urządzenia grzewczego.

Znaczenie ma bilans energii w różnych porach dnia i roku, a także obowiązujący sposób rozliczania energii pobieranej z sieci i do niej oddawanej.

Z tego powodu samo zestawienie rocznej produkcji fotowoltaiki z rocznym zużyciem energii przez dom nie pokazuje całego obrazu. Istotne jest również to, w jakich godzinach energia jest produkowana oraz kiedy pojawia się jej największe zapotrzebowanie.

Autokonsumpcja – dlaczego jest ważna?

Autokonsumpcja oznacza wykorzystanie wyprodukowanej energii bezpośrednio w budynku. Im więcej urządzeń może pracować w czasie, gdy instalacja fotowoltaiczna produkuje energię, tym większa część produkcji jest wykorzystywana na miejscu.

W zależności od konfiguracji systemu warto analizować możliwość odpowiedniego sterowania:

  • przygotowaniem ciepłej wody użytkowej,
  • temperaturą w budynku,
  • pracą dodatkowych urządzeń,
  • magazynowaniem energii, jeśli taki element jest przewidziany.

Nie chodzi przy tym o sztuczne zwiększanie zużycia, lecz o przesuwanie części pracy urządzeń na okres dostępności własnej produkcji, jeżeli pozwala na to komfort mieszkańców i charakter instalacji.

Dobrym przykładem może być przygotowanie ciepłej wody w godzinach zwiększonej produkcji energii. Możliwość takiego sterowania zależy jednak od konfiguracji instalacji, pojemności zasobnika oraz potrzeb użytkowników. Dlatego automatyka powinna wspierać codzienne funkcjonowanie domu, a nie wymuszać zmianę przyzwyczajeń kosztem komfortu.

Najpierw ogranicz zapotrzebowanie budynku

Fotowoltaika nie powinna zastępować prawidłowego projektu cieplnego domu. Przed doborem instalacji warto zadbać o izolację budynku, odpowiednie odbiorniki ciepła i właściwe parametry systemu grzewczego.

Jeśli analizowane są pompy ciepła, rozsądnie jest najpierw oszacować ich przewidywane zużycie energii w konkretnym budynku, a dopiero później zestawiać je z planowaną produkcją instalacji PV.

Im mniejsze jest zapotrzebowanie domu na ogrzewanie, tym łatwiej zaplanować cały system energetyczny. Dlatego przed zwiększaniem mocy kolejnych instalacji warto sprawdzić, czy można ograniczyć straty ciepła lub poprawić warunki pracy instalacji grzewczej.

Współpraca zamiast prostego „1 do 1”

Pompa ciepła i fotowoltaika mogą być elementami jednego systemu energetycznego, ale ich dobór powinien opierać się na rzeczywistych danych. Nie wystarczy zsumować mocy obu instalacji ani założyć, że jedna automatycznie pokryje zapotrzebowanie drugiej.

Najlepszym punktem wyjścia jest analiza rocznego i dobowego profilu zużycia energii. Pozwala ona zaplanować instalacje tak, aby współpracowały ze sobą i z potrzebami domowników, zamiast funkcjonować jako dwa niezależnie dobrane urządzenia.