Pompa ciepła i fotowoltaika – czy warto łączyć obie instalacje?

Zarówno instalacje fotowoltaiczne, jak i pompy ciepła od kilku lat zyskują coraz większą popularność w Polsce. To rozwiązania, które łączą ekonomię z ekologią – ich wpływ na środowisko jest minimalny w porównaniu z wykorzystaniem paliw stałych do ogrzewania i produkcji prądu, a korzystanie z takich systemów pozwala skutecznie zmniejszyć rachunki. Czy warto zastosować fotowoltaikę w parze z pompą ciepła?

W jaki sposób pompa ciepła i fotowoltaika mogą współpracować ze sobą?

Aby znaleźć odpowiedź na to pytanie, warto przyjrzeć się metodzie funkcjonowania obu rozwiązań. Fotowoltaika działa w stosunkowo prosty sposób – energia pobierana ze światła słonecznego jest konwertowana w prąd elektryczny, który następnie trafia do domowej sieci i zasila urządzenia końcowe. W przypadku pompy ciepłej proces ten jest nieco skomplikowany, jednak najważniejszą kwestią jest fakt, że urządzenia tego typu nie wytwarzają samodzielnie ciepła. Ich rola polega na przenoszeniu energii z tzw. dolnego źródła (powietrza, wody lub gruntu) do źródła górnego, czyli systemu grzewczego używanego w budynku. W tym celu niezbędna jest pewna ilość prądu, który napędza urządzenie – energia może pochodzić właśnie z instalacji fotowoltaicznej, tworząc bardzo wydajny, ekologiczny i praktycznie bezobsługowy system.

Połączenie fotowoltaiki z pompą ciepła w liczbach. Jaka moc paneli będzie potrzebna do ogrzania domu?

W tej kwestii kluczową rolę odgrywa zapotrzebowanie danego budynku na ogrzewanie. Jego wysokość wiąże się bezpośrednio ze standardem ocieplenia zastosowanym w domu, jak również z powierzchnią. Typowa wartość dla starszego budownictwa to 150–200 kWh/m² w skali roku, z kolei dla poprawnie ocieplonych, starszych domów jest to przeważnie ok. 120 kWh/m². Nowoczesne metody konstrukcyjne i materiały izolacyjne pozwalają zmniejszyć zapotrzebowanie do poniżej 100 kWh/m². Aby uznać dom za energooszczędny, wartość ta powinna wynosić maksymalnie 70 kWh/m², z kolei dla domów pasywnych górny limit to 15 kWh/m².

Jak te liczby mają się do realnego zapotrzebowania na moc pompy ciepła, a tym samym – moc fotowoltaiki? W celu uzyskania rzetelnych obliczeń należy zwrócić uwagę na współczynnik COP pompy, który określa proporcję pomiędzy pobieranym prądem a produkowaną energią ogrzewania. Wartość tego parametru wynosi zazwyczaj pomiędzy 4 a 5, co oznacza, że 1 kWh prądu pozwala wytworzyć 4–5 kWh ciepła. Moc ogniw PV opisuje się z kolei przeważnie w jednostce kWp (kilowatopik), która jest przeliczana na 800 kWh w ujęciu rocznym.

Zakładając 150-metrową powierzchnię budynku i COP 4,5, moc paneli powinna zatem wynosić:

• dla słabo ocieplonych domów – 5 000–6 650 kWh, czyli ok. 6,5–8,5 kWp;
• dom nieco starszy, ale stosunkowo dobrze ocieplony – ok. 4 000 kWh/5 kWp;
• dom energooszczędny – do 2 400 kWh/3 kWp;
• dom pasywny – do 500 kWh, czyli poniżej 1 kWp.

Do tego należy doliczyć inne urządzenia pracujące w domu. Łatwo jednak zauważyć, że w przypadku energooszczędnych konstrukcji zapotrzebowanie na prąd jest bardzo niskie w stosunku do wytwarzanej energii cieplnej.

Fotowoltaika i pompa ciepła – koszty. Czy to sposób na zerowe rachunki?

Połączenie tych dwóch systemów może nie tylko znacznie obniżyć rachunki, lecz także zmniejszyć je nawet do zera. W tym celu wystarczy zadbać o odpowiednio wysoką moc instalacji PV – dzięki temu można wyeliminować potrzebę kupowania dodatkowego prądu z sieci. Co więcej, nadmiarowa energia może być sprzedawana, co zapewni jeszcze większe oszczędności. Należy jednak mieć na uwadze, że początkowe koszty inwestycji rosną wraz z mocą instalacji. Mimo tego jest to inwestycja, która zwraca się już po kilku latach dzięki zmniejszeniu wydatków na prąd – zwłaszcza, jeśli zadbamy również o energooszczędne źródło ogrzewania w postaci pompy ciepła. Oprócz tego można skorzystać z licznych dofinansowań energii odnawialnej, które obejmują zarówno instalacje fotowoltaiczne, jak i pompy ciepła.

Czy warto połączyć pompę ciepła z fotowoltaiką?

Istnieje wiele powodów, dla których oba rozwiązania zyskują coraz większą popularność. Najważniejszym z nich są jednak ogromne oszczędności, które można poczynić z wykorzystaniem pompy ciepła połączonej z fotowoltaiką. To sposób na praktycznie darmowe ogrzewanie, a także na uniezależnienie się od potencjalnych podwyżek cen energii. Warto przy tym podkreślić, że obydwa systemy są praktycznie bezobsługowe (poza regularną konserwacją) – to sprawia, że są nie tylko ekologiczne i ekonomiczne, lecz także bardzo wygodne w użytkowaniu. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o obydwóch rozwiązaniach, skontaktuj się z doradcami Energysat.