energia słoneczna

Połączenie pompy ciepła z fotowoltaiką

Oszczędzaj na kosztach ogrzewania dzięki własnej produkcji prądu

Europa zmierza ku bardziej zielonej przyszłości, a Ty możesz być jej częścią. Wyobraź sobie dom, w którym ciepło wytwarzane jest w sposób przyjazny dla środowiska, korzystając z odnawialnych źródeł energii. Brzmi zachęcająco? Połączenie pompy ciepła z fotowoltaiką to nie tylko wizja – to realne rozwiązanie, które pozwoli Ci ogrzewać Twój dom efektywnie, nowocześnie i ekologicznie. Z tego artykułu dowiesz się, jak działa to połączenie oraz kiedy i dlaczego warto je wdrożyć w Twoim domu.

01. Zastosowanie systemów solarnych w działaniu pompy ciepła

Jeśli ogrzewasz swój dom za pomocą pompy ciepła lub myślisz o takim kroku, zastanów się nad dodatkowym wsparciem w postaci systemów solarnych: fotowoltaiki bądź kolektorów solarnych. Połączenie to nie tylko przekłada się na realne oszczędności w domowym budżecie, ale również jest odpowiedzią na dążenie do bardziej ekologicznego stylu życia. Wykorzystanie energii słonecznej skutkuje znacznym zmniejszeniem emisji CO2, a dzięki energii własnej produkcji pompa ciepła pracuje jeszcze bardziej ekologicznie. W tym kontekście wzrastające ceny prądu oraz ewentualne zakłócenia w dostawach stają się mniej dotkliwe.

Kolektory solarne vs. instalacja fotowoltaiczna

Współczesne technologie pozwalają na wykorzystywanie energii słonecznej głównie poprzez kolektory solarne i instalacje fotowoltaiczne. Choć obie te techniki solarne przetwarzają energię słoneczną, różnią się one sposobem działania i zastosowaniem.

 

Kolektory solarne (inaczej panele słoneczne) absorbują promieniowanie słoneczne, przekształcając je w ciepło, które może być bezpośrednio wykorzystywane w domu lub magazynowane na później. Kolektory solarne mogą zarówno podgrzewać ciepłą wodę użytkową, jak i wspierać system ogrzewania budynku. Połączenie ich z pompą ciepła znacząco podnosi efektywność energetyczną domu, zwłaszcza w chłodniejsze miesiące, co przekłada się na mniejsze obciążenie pompy i niższe rachunki. Ponadto, ciepło z kolektorów może skracać czas potrzebny pompie do osiągnięcia wymaganej temperatury.

 

Z kolei instalacje fotowoltaiczne składają się z paneli, które przekształcają promieniowanie słoneczne bezpośrednio w energię elektryczną. Fotowoltaika produkuje prąd, który może zasilać wszystkie urządzania w domu, w tym również pompę ciepła. Działanie pompy ciepła jest uzależnione od zużycia prądu, dlatego połączenie z fotowoltaiką wyjątkowo się  opłaca.

02. Zalety połączenia pompy ciepła z fotowoltaiką

Połączenie technologii pompy ciepła z fotowoltaiką skupia moc obu tych systemów, przynosząc znaczące korzyści zarówno ekonomiczne, jak i ekologiczne. Instalacja fotowoltaiczna przekształca darmową energię słoneczną w prąd elektryczny. Gdy słońce świeci w ciągu dnia, panele produkują energię, która może być natychmiast używana do zasilania urządzeń w domu lub magazynowana na później. Tymczasem pompa ciepła wykorzystuje energię z otoczenia (np. powietrza) do podgrzewania wody w systemie grzewczym, lub produkcji ciepłej wody użytkowej, ale do swojego działania potrzebuje dostaw prądu. Połączenie tych dwóch technologii pozwala znacząco obniżyć rachunki za prąd oraz zwiększa niezależność od zmian cen prądu na rynku.

Przekrój budynku w modernizacji

Pompa ciepła z fotowoltaiką doskonale współgra, ponieważ:

●        fotowoltaika produkuje prąd i zasila wszystkie urządzenia w domu (w tym pompę ciepła),

●        instalacja fotowoltaiczna może znacząco obniżyć, a nawet zredukować do zera koszty związane z ogrzewaniem domu, zasilając pompę ciepła wyprodukowaną energią,

●        pompa ciepła efektywnie przekształca elektryczność w ciepło, zwiększając korzyści z wykorzystania samodzielnie wyprodukowanej energii.

W tabeli nie uwzględniono kolektorów solarnych, które podobnie jak pompa ciepła, wykorzystują energię odnawialną. Jednak w przeciwieństwie do pompy ciepła, kolektory solarne zazwyczaj nie służą jako główne źródło ogrzewania, lecz stanowią jedynie dodatek.
Zalety
Wady
Oszczędności kosztów ogrzewania: redukcja miesięcznych rachunków za prąd
Wysokie koszty inwestycji: szczególnie dla magazynu energii, który może znacząco podnieść koszt początkowy
Wykorzystanie energii słonecznej: możliwość gromadzenia i wykorzystywania dużej ilości własnej energii słonecznej, szczególnie przy użyciu magazynu energii (w przypadku fotowoltaiki), lub zasobnika buforowego (w przypadku kolektorów solarnych)
Ograniczenia konstrukcyjne i lokalizacyjne (dach): instalacje fotowoltaiczne mogą nie być odpowiednie dla każdego dachu (najlepsze efekty mają instalacje na południowej stronie)
Optymalne wykorzystanie magazynu ciepła: efektywne wykorzystanie dostępnego ciepła, co przekłada się na dłuższą żywotność systemu
Potrzeba dużej przestrzeni: jeśli dach nie jest odpowiedni, instalacja na płaskim terenie może wymagać nieco miejsca na działce
Redukcja emisji CO2: korzystny wpływ na środowisko przez zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych
Zmniejszona wydajność zimą: instalacje fotowoltaiczne mogą być mniej wydajne w miesiącach zimowych z powodu mniejszego nasłonecznienia oraz niskiej temperatury
W tabeli nie uwzględniono kolektorów solarnych, które podobnie jak pompa ciepła, wykorzystują energię odnawialną. Jednak w przeciwieństwie do pompy ciepła, kolektory solarne zazwyczaj nie służą jako główne źródło ogrzewania, lecz stanowią jedynie dodatek.
  • Wady

    Oszczędności kosztów ogrzewania: redukcja miesięcznych rachunków za prąd
    Wysokie koszty inwestycji: szczególnie dla magazynu energii, który może znacząco podnieść koszt początkowy
    Wykorzystanie energii słonecznej: możliwość gromadzenia i wykorzystywania dużej ilości własnej energii słonecznej, szczególnie przy użyciu magazynu energii (w przypadku fotowoltaiki), lub zasobnika buforowego (w przypadku kolektorów solarnych)
    Ograniczenia konstrukcyjne i lokalizacyjne (dach): instalacje fotowoltaiczne mogą nie być odpowiednie dla każdego dachu (najlepsze efekty mają instalacje na południowej stronie)
    Optymalne wykorzystanie magazynu ciepła: efektywne wykorzystanie dostępnego ciepła, co przekłada się na dłuższą żywotność systemu
    Potrzeba dużej przestrzeni: jeśli dach nie jest odpowiedni, instalacja na płaskim terenie może wymagać nieco miejsca na działce
    Redukcja emisji CO2: korzystny wpływ na środowisko przez zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych
    Zmniejszona wydajność zimą: instalacje fotowoltaiczne mogą być mniej wydajne w miesiącach zimowych z powodu mniejszego nasłonecznienia oraz niskiej temperatury

    Dlaczego warto połączyć pompę ciepła z fotowoltaiką?

    Chociaż zarówno pompa ciepła, jak i fotowoltaika mogą funkcjonować niezależnie od siebie, ich połączenie przynosi bardzo dobre efekty ekonomiczne. Łącząc je, osiągamy dwie główne zalety:


    • Zmniejszenie kosztów eksploatacyjnych pompy ciepła

      W odróżnieniu od systemów grzewczych na gaz, olej czy drewno, pompy ciepła nie generują kosztów związanych z zakupem paliwa. Ich koszty eksploatacyjne to głównie zużycie prądu, który dzięki połączeniu pompy ciepła z fotowoltaiką może być w znacznej części darmowy.

      wolf
    • Zoptymalizowanie własnego zużycia energii z fotowoltaiki

      Nowoczesne systemy zarządzania energią umożliwiają maksymalne wykorzystanie prądu wyprodukowanego przez fotowoltaikę, co pozwala w jeszcze większym stopniu korzystać z własnej energii elektrycznej. Systemy sterowania ogrzewaniem optymalizują działanie pompy ciepła w zależności od dostępności energii słonecznej. Aplikacja WOLF Smartset umożliwia łatwe i zdalne zarządzanie ogrzewaniem, wentylacją oraz instalacją solarną za pomocą smartfona lub komputera.

      wolf

    Na co zwrócić uwagę przy połączeniu pompy ciepła z fotowoltaiką?

    wolf

    Rozmiar

    Bardzo ważnym czynnikiem przy połączeniu pompy ciepła z fotowoltaiką jest jej wielkość, czyli ile energii elektrycznej jesteśmy w stanie wyprodukować z naszej instalacji fotowoltaicznej. W idealnym przypadku powinna pokrywać całe lub znaczną część zapotrzebowania na prąd w gospodarstwie domowym. Aby to osiągnąć, nie może ona być ani zbyt mała, ani zbyt duża, ponieważ nadmierna produkcja prądu również jest mało opłacalna. Rozwiń

    Podłączenie

    Podłączenie pompy ciepła do fotowoltaiki wpływa na efektywność całego systemu. W tym zakresie można wyróżnić dwa główne rozwiązania techniczne: fotowoltaika może zasilać wyłącznie pompę ciepła lub pompę ciepła i inne urządzenia w domu. Druga opcja jest bardziej efektywna, szczególnie dla posiadaczy samochodu elektrycznego. Warto jednak pamiętać, że zaawansowane systemy sterowania energią są zazwyczaj droższe. Rozwiń

    wolf

    Izolacja budynku

    Stan izolacji termicznej budynku decyduje o tym, ile energii traci przez nieszczelność. Słaba izolacja wpływa na zwiększenie zapotrzebowania na energię cieplną, a także na temperaturę zasilania systemu grzewczego. Jeśli izolacja nie jest wystarczająco dobra, może okazać się konieczne posiadanie większej instalacji fotowoltaicznej. Dlatego przed podjęciem decyzji o inwestycji warto rozważyć termomodernizację budynku. Rozwiń

    Zbiornik akumulacyjny

    Jeśli budynek posiada zbiornik akumulacyjny (inaczej zbiornik buforowy), wykorzystujesz dzięki niemu istotną zaletę połączenia pompy ciepła z fotowoltaiką: podczas słonecznych dni nadmiar energii cieplnej może być przechowywany. Ciepło z magazynu może być wykorzystywane wtedy, gdy instalacja fotowoltaiczna nie może dostarczyć prądu (na przykład w nocy). Kiedy produkcja energii elektrycznej jest większa, to pompa ciepła może wyprodukować więcej ciepła, którą nasz system grzewczy może wykorzystać w porach kiedy produkcja prądu jest mniejsza. Zwiększa to również zużycie wyprodukowanej, własnej energii całego systemu. Rozwiń

    wolf

    Położenie

    Również położenie instalacji fotowoltaicznej jest istotne. Tu kluczową rolę odgrywa zarówno lokalizacja, jak i specyficzne warunki budynku. Aby uzyskać maksymalny zysk, powierzchnia dachu przeznaczona na panele fotowoltaiczne powinna być skierowana w południową stronę i ustawiona pod kątem 30 stopni. Rozwiń

    Opcjonalny magazyn energii

    Podobny efekt do zbiornika akumulacyjnego przy połączeniu pompy ciepła z fotowoltaiką zapewnia magazyn energii. W okresach największej produkcji energii elektrycznej magazyn energii magazynuje energię do późniejszego wykorzystania (jak akumulator), który może być używany do zasilania różnych urządzeń gospodarstwa domowego, w tym pompy ciepła. Rozwiń

    Inwerter kompatybilny z pompą ciepła

    Aby prąd z instalacji fotowoltaicznej mógł być wykorzystany w systemie grzewczym, potrzebny jest inwerter. Zamienia on prąd stały z fotowoltaiki na prąd zmienny nadający się do użytku. Aby zapewnić efektywną współpracę, musi on być kompatybilny z pompą ciepła. Rozwiń

    03. Jaka powierzchnia dachu jest potrzebna dla instalacji fotowoltaicznej?

    Aby precyzyjnie dobrać moc instalacji fotowoltaicznej, niezbędna jest szczegółowa analiza zużycia energii elektrycznej w danym budynku, przeprowadzona przez specjalistyczną firmę zajmującą się systemami fotowoltaicznymi. Takie podejście pozwala na zindywidualizowane rozwiązanie, dostosowane do konkretnych potrzeb. Analiza powinna uwzględniać zarówno ogólne zużycie energii na potrzeby bytowe, jak i odrębne kwestie takie jak zużycie energii przez pompę ciepła oraz ewentualne ładowanie samochodu elektrycznego. Na podstawie tych danych możliwe jest określenie, w jakim stopniu instalacja fotowoltaiczna ma pokryć zapotrzebowanie na energię, co bezpośrednio wpływa na wymaganą moc i rozmiar. Wybór ten powinien być zawsze oparty na dokładnych obliczeniach, a nie na ogólnych zasadach czy praktykach.

    Tego potrzebujesz do połączenia pompy ciepła z fotowoltaiką:

    wydajna pompa ciepła (na przykład: pompa ciepła FHA-Monoblock firmy WOLF)

    duży zbiornik na ciepłą wodę

    wystarczająco duża instalacja fotowoltaiczna

    opcjonalnie: magazyn energii elektrycznej

    Jak można poprawić wydajność połączenia pompy ciepła z fotowoltaiką?

    Wyższa efektywność systemu grzewczego osiągana jest przy niższej temperaturze zasilania w ogrzewaniu. W związku z tym systemy ogrzewania powierzchniowego (tj. ogrzewanie podłogowe czy ścienne), są wyjątkowo korzystne. Mają one znacznie większą powierzchnię oddawania ciepła w porównaniu z tradycyjnymi grzejnikami, co umożliwia uzyskanie podobnego efektu przy niższych temperaturach zasilania. Dzięki temu zapotrzebowanie na prąd przez pompę ciepła jest mniejsze i pozwala na redukcję wymiarów instalacji fotowoltaicznej oraz magazynowanie energii przez dłuższy czas. Kluczowe jest tutaj posiadanie odpowiednio dużego dachu, aby przez cały rok instalacja fotowoltaiczna mogła zaspokoić potrzeby energetyczne pompy ciepła.

     

    Dodatkowo zalecane jest zamontowanie zbiornika buforowego do systemu ogrzewania lub montażu nieco większego zasobnika ciepłej wody użytkowej. Współpracując z fotowoltaiką, pełni funkcję dodatkowego magazynu energii. Dzięki temu, kiedy nasłonecznienie jest większe, energia solarna może być wykorzystywana do podgrzewania wody w zbiorniku, co z kolei redukuje zapotrzebowanie na energię dostarczaną przez pompę ciepła. Jeśli chodzi o zarządzanie całym systemem, bardziej efektywne jest wykorzystanie magazynu energii, w którym magazynowana jest energia elektryczna wyprodukowana przez fotowoltaikę. Jest jednak stosunkowo drogie rozwiązanie i wymaga dodatkowego miejsca na montaż magazynów w budynku.

    Jak dobrać instalację fotowoltaiczną i moc pompy ciepła?

    Obliczanie zapotrzebowania na energię elektryczną i cieplną dla budynku w celu dobrania odpowiedniej ilości paneli fotowoltaicznych oraz mocy pompy ciepła jest kluczowym krokiem w planowaniu ekologicznego systemu ogrzewania. Najpierw trzeba zidentyfikować roczne zużycie energii elektrycznej w budynku, korzystając z rachunków za prąd. Następnie, uwzględniając efektywność instalacji fotowoltaicznych dostępnych na rynku oraz średnią ilość dni słonecznych w danej lokalizacji, można oszacować, ile paneli będzie potrzebnych do pokrycia tego zapotrzebowania. Należy jednak pamiętać, że do dobrania odpowiedniej  pompy ciepła warto także uwzględnić specyfikę budynku, izolację oraz indywidualne preferencje dotyczące temperatury. Jeśli potrzebujesz pomocy w tej kwestii, znajdź instalatora WOLF w swojej lokalizacji i skorzystaj z profesjonalnego doradztwa.

    Znajdź swojego instalatora!

    Znajdź certyfikowanych instalatorów firmy WOLF w swojej okolicy.

    Dowiedz się więcej

    Koszty integracji pompy ciepła z fotowoltaiką

    Dzięki korzystnym warunkom rynkowym i rosnącej dostępności nowoczesnych technologii inwestycja w proekologiczne rozwiązania grzewcze jest obecnie wyjątkowo atrakcyjna. Liczne programy wsparcia oraz korzystne ulgi podatkowe sprawiają, że zakup i montaż systemów bardziej przyjaznych środowisku jest rentowny, a czas zwrotu inwestycji skrócony w porównaniu z samodzielnym finansowaniem całego przedsięwzięcia.

     

    Ostateczne koszty systemu bazującego na integracji pompy ciepła z fotowoltaiką mogą znacząco się różnić w zależności od wielu czynników. Do kluczowych elementów wpływających na kosztorys należy m.in. moc wybranej pompy ciepła, wielkość instalacji fotowoltaicznej, jakość użytych materiałów oraz potencjalne wydatki na dodatkową infrastrukturę. Warto również uwzględnić indywidualne potrzeby energetyczne budynku oraz potencjalne zmiany w zużyciu energii w przyszłości. Jeśli masz pytania, znajdź instalatora WOLF w swojej okolicy i umów się na profesjonalną poradę dostosowaną do indywidualnych potrzeb Twojego domu.

    To również może Cię zainteresować

    wolf

    Współczynnik sprawności pompy ciepła

    wolf

    Zrównoważone ogrzewanie

    wolf

    Ograniczenie kosztów energii

    Cześć!

    Jak możemy Ci pomóc?