Czy 5 kW fotowoltaiki z magazynem energii wystarczy do ogrzewania domu pompą ciepła?

Połowa października to moment, w którym właściciele domów z pompą ciepła zaczynają patrzeć na licznik z większą uwagą. Sprężarka pracuje coraz dłużej, a panele na dachu produkują wyraźnie mniej niż we wrześniu. Wtedy pojawia się pytanie, czy niewielka instalacja fotowoltaiczna z magazynem energii jest w stanie pokryć zapotrzebowanie domu na ogrzewanie, czy to tylko obietnica z reklamy.

Odpowiedź jest mniej prosta, niż chcieliby sprzedawcy, ale też nie tak zniechęcająca, jak twierdzą sceptycy. Wszystko zależy od tego, jak liczymy bilans, w jakim domu pracuje pompa i do czego naprawdę służy magazyn energii.

Jak wygląda zimowy bilans pompy ciepła i paneli

Pompa ciepła zużywa najwięcej prądu wtedy, gdy instalacja fotowoltaiczna produkuje go najmniej. W grudniu i styczniu dzień jest krótki, słońce stoi nisko, a panele bywają przykryte śniegiem. W tym samym czasie temperatury zewnętrzne są najniższe, więc współczynnik efektywności pompy spada, a jej zapotrzebowanie na energię rośnie. Instalacja 5 kW zimą pokryje zazwyczaj tylko niewielką część dziennego zużycia domu z pompą ciepła.

Inaczej wygląda bilans roczny. Wiosną i latem ta sama instalacja produkuje znacznie więcej, niż dom zużyje na bieżąco, a nadwyżki trafiają do sieci. W systemie net-billingu są rozliczane według wartości rynkowej energii, więc zimowy prąd z sieci kupuje się drożej, niż sprzedało się letnie nadwyżki. Dlatego mała instalacja PV obniża rachunki domu z pompą ciepła, ale nie powinna być przedstawiana jako sposób na darmowe ogrzewanie.

Do czego naprawdę przydaje się magazyn energii

Magazyn energii nie przeniesie letniej produkcji na zimę. Jego pojemność wystarcza na kilka do kilkunastu godzin pracy domu, nie na miesiące. Jego zadaniem jest przesunięcie energii w obrębie doby: zebranie nadwyżki z południa i oddanie jej wieczorem, kiedy pompa podgrzewa wodę użytkową, a domownicy gotują i włączają światło. Jesienią i wiosną, w okresach przejściowych, ta funkcja daje odczuwalny efekt, bo produkcja w środku dnia wciąż bywa wyraźna, a ogrzewanie już pracuje.

Na forach i w wyszukiwarce pojawia się często hasło fotowoltaika 5 kw z magazynem energii cena, a za nim stoi zwykle pytanie, czy dopłata za akumulator się zwróci. Odpowiedź zależy od profilu zużycia. Dom, w którym w ciągu dnia nikogo nie ma, a pompa ciepła pracuje głównie rano i wieczorem, wykorzysta magazyn lepiej niż dom, w którym ktoś pracuje zdalnie i zużywa energię na bieżąco. Przy porównywaniu ofert zestawów warto patrzeć na pojemność użytkową magazynu, a nie nominalną, na dopuszczalną głębokość rozładowania i na liczbę cykli w gwarancji.

Falownik, który łączy dach, baterię i kotłownię

Sercem takiego układu jest falownik. Zwykły falownik sieciowy nie obsłuży magazynu, dlatego przy planach na akumulator od razu wybiera się model hybrydowy albo przynajmniej taki, do którego magazyn można dołączyć później. W domach z pompą ciepła zasilaną trójfazowo dobrym wyborem są trójfazowe falowniki hybrydowe, które rozkładają moc na trzy fazy i lepiej współpracują z urządzeniami o dużym poborze. Warto sprawdzić, czy falownik ma wyjście do zasilania awaryjnego, bo podczas zaniku napięcia w sieci pompa ciepła i tak przestanie pracować, jeśli nie będzie zasilana z magazynu.

Coraz więcej falowników i pomp ciepła potrafi się ze sobą komunikować. Falownik może dać sygnał, że jest nadwyżka energii, a sterownik pompy podniesie wtedy temperaturę zasobnika wody użytkowej albo bufora. To prosty sposób na zwiększenie autokonsumpcji bez wydawania pieniędzy na większy akumulator. Przed zakupem dobrze jest sprawdzić w dokumentacji obu urządzeń, czy obsługują wspólny standard sterowania, zamiast liczyć na to, że jakoś się dogadają.

Co zrobić z domem, zanim dołoży się paneli

Zanim inwestor zacznie powiększać instalację fotowoltaiczną, warto spojrzeć na sam budynek i na instalację grzewczą. Pompa ciepła pracuje najbardziej efektywnie przy niskiej temperaturze zasilania, więc każdy grzejnik wymieniony na większy, każda poprawiona izolacja i każde uszczelnione okno obniżają zapotrzebowanie bardziej niż kolejny moduł na dachu.

• sprawdź, czy krzywa grzewcza pompy nie jest ustawiona zbyt wysoko,
• wyreguluj hydraulicznie instalację, żeby wszystkie pomieszczenia nagrzewały się równo,
• zaplanuj podgrzewanie wody użytkowej na godziny największej produkcji z paneli,
• przejrzyj historię zużycia z ubiegłej zimy, zanim zdecydujesz o rozbudowie.

Dopiero na tej podstawie można uczciwie ocenić, ile mocy w panelach i ile pojemności w magazynie ma sens. Czasem okazuje się, że 5 kW wystarczy, jeśli dom jest dobrze ocieplony i rozsądnie sterowany, a czasem, że lepiej zainwestować najpierw w regulację instalacji grzewczej.

Skąd brać sprzęt i jak porównywać oferty

Przy porównywaniu ofert zestawów łatwo dać się zwieść liczbie kilowatów. Moduły różnią się sprawnością, zachowaniem przy słabym świetle i odpornością na obciążenie śniegiem, a od tego zależy, ile energii instalacja odda w listopadzie. Instalatorzy, którzy zajmują się zawodowo sprzedaż paneli fotowoltaicznych i montażem, powinni na życzenie pokazać karty katalogowe modułów, falownika i magazynu oraz wyjaśnić, dlaczego wybrali taki zestaw do konkretnego domu.

Wykonawcy kompletują sprzęt najczęściej w hurtowniach elektrotechnicznych i instalacyjnych. W oddziałach Onninen można dopytać o kompatybilność falownika z magazynem energii i o dobór zabezpieczeń po stronie prądu stałego i przemiennego, co ma znaczenie, gdy jedna ekipa montuje panele, a inna pompę ciepła.

Mała instalacja fotowoltaiczna z magazynem energii nie ogrzeje domu zimą sama, ale dobrze dobrana obniży koszty pracy pompy ciepła w skali roku. Parametry zestawów fotowoltaicznych, falowników i magazynów energii sprawdzisz na www.onninen.pl