Da li ima smisla kombinovati toplotnu pumpu sa fotonaponskim sistemom? Graditelji kuća imaju pravo da sebi postavljaju ovo pitanje, jer ako se oslanjate na održivi sistem grijanja, može biti ispravno da sami proizvodite dio električne energije potrebne za rad, zar ne?
U zavisnosti od početne situacije
Kratak odgovor je: Da, naravno da ima smisla. A ipak treba uzeti u obzir mnoge faktore koji utiču na detaljan odgovor:
- Koliko životnog prostora imam?
- Koliko ljudi živi u domaćinstvu (potreba tople vode)?
- Koliko krovnog prostora je dostupno?
- Koji nagib krova/orijentacija je dostupan?
- Odluka: “investicija” naspram “većih tekućih troškova”
Specijalna kompanija može ponuditi pouzdane savjete i proračune za vašu situaciju.
Želite li naknadno ugraditi toplotnu pumpu u staroj zgradi? Ovo zahtijeva dodatna pitanja:
- Ima li podno grijanje?
- Da li kuća ima dobru toplotnu izolaciju?
- Ima li dovoljno mjesta u kući/na imanju?
Studija slučaja: Toplotne pumpe slane vode u kombinaciji sa PV
2x rasol-voda toplotne pumpe (WP) su instalirane, svaka sa izlaznom snagom od 6 kW sa potrošnjom energije od oko 1,2 kW + 1,6 m³ bafer skladišta. Male toplotne pumpe imaju manju potrošnju energije, tako da efikasno troše sopstvenu električnu energiju čak i sa malim PV prinosom. PV sistem je podijeljen na dvije krovne površine sa nagibom od 25° i postiže približno 16 kWp. Sistem će biti dopunjen sistemom za skladištenje električne energije od 12 kWh kako bi se postigao još veći nivo sopstvene potrošnje i samodovoljnosti.
Da li je 16 kWp preveliko?
Da i ne. Što je veća snaga u kWp, to je:
- manji procenat sopstvene potrošnje ljeti (=proizvodite skuplju struju nego što je hranite)
- Veća pokrivenost ličnih potreba zimi
Situacija: Kuća, četvoročlana porodica
Proizvodnja tople vode preko toplotne pumpe za toplu vodu, bez skladišta struje
U tekućoj godini ostvaren je nivo samodovoljnosti od 71% od kada je pušten u rad u junu. Ukupno 16% električne energije potrošeno je samostalno, a ova vrijednost je već porasla na 45% u oktobru (stepen samodovoljnosti 70%) i na preko 70% u novembru (stepen samodovoljnosti 60%).
Kada PV sistem proizvodi električnu energiju, potrošači se uključuju čim se dostignu zadate granične vrijednosti. Oni su namjerno postavljeni nisko za zimski rad, tako da je korištenje vaše vlastite električne energije maksimalno, a kupovina električne energije iz mreže smanjena.
Gamechanger Buffer
Ako sunce sija, toplotna pumpa može zagrijati tampon skladište. Iako se efikasnost smanjuje kako se povećava broj stupnjeva u međuspremniku, to pomaže - ovisno o odnosu prema životnom prostoru - da se premosti sljedeća noć ili čak sljedeći dan potpuno bez električne energije za grijanje. Čak i u sezoni kada se sunce ne pojavljuje tako često, važno je skladištenje tampona kako ne biste morali koristiti vanjsku električnu energiju za rad toplinske pumpe. Dodavanje fotonaponskog sistema ima smisla samo sa skladišnom baferom ispravne veličine.
Kada će koji potrošači biti aktivirani:
- od 400 vati PV izlaza: toplotna pumpa tople vode sa 0,5 kW
- od 1.000 vati PV izlaza: WP Master 1,2 kW (=1,7 kW potrošnja=0,7 kW napajanje mreže)
- od 1900 vati PV izlaz: WP slave 1,2 kW (=2,9 kW potrošnja=1,0 kW napajanje mreže)
Rezultat
Potrebe za toplom vodom i energijom za grijanje do sada mogu biti u potpunosti pokrivene PV-om na otprilike80% svih dana. Samo u oblačnim danima zimi i kada ima snijega PV neće proizvesti dovoljno električne energije za rad toplotnih pumpi u dovoljnom vremenskom periodu.
Približno 500 kWh prinosa se očekuje u decembru. Naravno, oni nisu dovoljni za pokrivanje tople vode i energije za grijanje, ali pomažu u smanjenju troškova proizvodnje tople vode i grijanja. Toplotne pumpe u primjeru su date sa COP vrijednošću (pogledajte okvir za informacije) od 4,81.
Koeficijent performansi COP (EN14511)
COP pokazuje vrijednost izlazne topline u odnosu na električnu snagu koja se koristi pod određenim uvjetima. Što je veća COP vrijednost, toplinska pumpa radi efikasnije. COP vrijednost 4 znači da se 1 kWh električne energije pretvara u 4 kWh toplotne energije.
Pod pretpostavkom da se koristi 400 kWh od očekivanih 500 kWh sa COP vrijednošću 4,5, može se proizvesti najmanje1,800 kWh toplotne energije.
Zaključak
Period posmatranja je prekratak da bi se mogao izvući utemeljen zaključak, jer je period mračnog grijanja na čekanju.
Ipak:
Ulaganje u fotonaponski sistem ima više smisla,što je veća sopstvena potrošnja. Još jedna prednost: Toplotna pumpa stvaranezavisnost od fosilnih goriva, a PV sistem pomaže u smanjenjuzavisnosti od električne energije iz mrežePored sistema za skladištenje energije, sistem je značajno poboljšan. Naravno, na početku suinvesticije, koje imaju značajan uticaj na finansiranje, posebno kod izgradnje kuće, ali rezultat“manji tekući troškovi”mnogima vrijedi. To znači da se visoki investicioni troškovi ponovo amortizuju.