Fotowoltaika i bojler czy pompa ciepła do CWU? Przy własnym prądzie wynik przestaje być oczywisty
Podgrzewanie ciepłej wody użytkowej stanowi jeden z ważnych wydatków eksploatacyjnych budynku. Najrozsądniejszym rozwiązaniem wydaje się zastosowanie pompy ciepła, która pobiera najmniej energii. Jednak współpraca fotowoltaiki i bojlera pozwala na wykorzystanie nadwyżek energii produkowanej w środku dnia. W ten sposób wybór między sposobami podgrzewania CWU przestaje być tak oczywisty. Które z rozwiązań może się bardziej opłacać?
- Bojler elektryczny, a pompa ciepła – sprawność działania
- Fotowoltaika do zasilania bojlera elektrycznego – korzyści
- Kiedy bojler i fotowoltaika najbardziej się opłacają?
- Fotowoltaika i bojler czy pompa ciepła? Co bardziej się opłaca?
Bojler elektryczny, a pompa ciepła – sprawność działania
Bojlery elektryczne podgrzewają wodę za pomocą grzałki. Możemy przyjąć w uproszczeniu, że z 1 kWh prądu pobranego z sieci uzyskuje się około 1 kWh ciepła przekazanego wodzie. Zatem jeśli do przygotowania ciepłej wody użytkowej potrzebne będzie 6 kWh energii, grzałka pobierze taką ilość z sieci (nie uwzględniamy tu strat ciepła z bojlera).
Pompa ciepła posiada znacznie większą sprawność. Urządzenie pobiera część energii cieplnej z powietrza. Prąd zasila sprężarkę oraz pozostałe podzespoły. Jeśli współczynnik COP wynosi 3, wówczas uzyskanie 6 kWh wymaga zużycia tylko 2 kWh energii elektrycznej z sieci.
Takie porównanie sprawności działania jest pewnym uproszczeniem, jednak obrazuje możliwości dwóch rozwiązań. Na pierwszy rzut oka wydaje się, że pompa ciepła jest bezkonkurencyjna dzięki wysokiej sprawności. Jednak połączenie bojlera z panelami fotowoltaicznymi zmienia tą przewagę.
Fotowoltaika do zasilania bojlera elektrycznego – korzyści
Rozliczenie prosumentów w systemie net-biling sprawia, że najbardziej opłacalnym rozwiązaniem jest wysoka autokonsumpcja. Oznacza to, że warto wykorzystać jak najwięcej produkcji prądu na potrzeby własnego gospodarstwa domowego. System net-biling sprawia, że wartość energii oddanej do sieci jest na ogół znacznie niższa od wartości energii pobranej.
Nadprodukcja energii elektrycznej z fotowoltaiki może być wykorzystana do ogrzewania ciepłej wody użytkowej. Załóżmy, że gospodarstwo domowe potrzebuje 6 kWh energii dziennie. Pozyskanie jej z pompy ciepła wymagałoby pobrania około 2 kWh energii z sieci. Tymczasem połączenie fotowoltaiki i bojlera elektrycznego może zmniejszyć zapotrzebowanie niemal do zera (przy sprzyjających warunkach pogodowych).
Problem w tym, że fotowoltaika nie pracuje z pełną wydajnością przez cały sezon. W okresie jesiennym i zimowym produkcja znacznie spada. W związku z tym nie zawsze istnieje możliwość zasilenia bojlera, który na bieżąco podgrzewa ciepłą wodę.
Kiedy bojler i fotowoltaika najbardziej się opłacają?
Połączenie instalacji fotowoltaicznej i bojlera elektrycznego ma największy sens, jeśli zadbamy o harmonogram pracy. Bojler może być prostym sposobem na zwiększenie autokonsumpcji. Wymaga to zastosowania odpowiednich ustawień.
Najkorzystniej byłoby, gdyby ogrzewanie ciepłej wody użytkowej odbywało się w środku dnia. Największa produkcja prądu zazwyczaj przypada na godziny 11-15. Przy sprzyjających warunkach pogodowych, fotowoltaika produkuje wtedy najwięcej energii. Wyprodukowana nadwyżka może być przekazana do ogrzewania wody.
Ważną kwestią jest jakość i pojemność zbiornika. Zbyt mały bojler szybko osiągnie zadaną temperaturę, jednak nie zaspokoi zapotrzebowania domowników. Z kolei przewymiarowany bojler to większe straty postojowe oraz większe koszty zakupu i podgrzewania wody w okresie, w których fotowoltaika przestaje działać.
Fotowoltaika i bojler czy pompa ciepła? Co bardziej się opłaca?
Zarówno bojler z fotowoltaiką jak i pompa ciepła mogą tworzyć wydajne i energooszczędne systemy. Bojler z panelami fotowoltaicznymi wydaje się najlepszym rozwiązaniem w przypadku umiarkowanego zapotrzebowania na ciepłą wodę użytkową. Przy odpowiedniemu dopasowaniu instalacji, możemy liczyć na niskie koszty eksploatacji systemu.
Z drugiej strony mamy pompę ciepła, która ogranicza zużycie prądu niemal przez cały rok. Jest to duża przewaga przy większym zużyciu ciepłej wody. Wysoki współczynnik efektywności zapewnia niższe zużycie prądu zarówno w ciągu dnia, jak i nocą.
Ostateczny wybór powinien być podyktowany indywidualnymi potrzebami inwestora. Warto tu uwzględnić nie tylko same rachunki za energię, ale i koszty zakupu, utrzymania urządzeń oraz specyfikę pracy systemów.