Fotovoltaika a tepelné čerpadlo
Co vše může kombinace technologií jako je fotovoltaika a tepelné čerpadlo nabídnout?
Jednoznačnou odpovědí je soběstačnost a snížení energetické závislosti objektu. Fotovoltaika vyrábí energii po celý rok. Většina energie je však vyrobena od března do listopadu. Například v lednu fotovoltaika vyrobí dvacetkrát méně energie než v červenci, a právě proto se kombinace s tepelným čerpadlem vyplatí. Tepelné čerpadlo nám sníží energetickou náročnost v zimním období na minimum a fotovoltaika nám potřebnou energii vyrobí.
Výhodou tepelného čerpadla oproti ostatním zdrojům tepla je vysoká hodnota COP faktoru. COP faktor neboli topný faktor určuje poměr mezi energií dodanou a energií získanou. Například tepelná čerpadla Viessmann mají COP až 5,3. To znamená, že pokud do tepelného čerpadla dodáme 1kW elektrické energie, tepelné čerpadlo tuto energii vynásobí a díky tomu dostaneme teplo o energii 5,3 kW.
Tepelné čerpadlo místo klimatizace
Tepelná čerpadla od společnosti Viessmann mohou být využity nejen pro vytápění objektu, ale také pro jeho chlazení. Přes zimu si dům vytopíte za minimální náklady díky vysokému topnému faktoru a přes léto můžete využít přebytky vyrobené energie z fotovoltaiky pro ochlazení interiéru. Tím odpadají náklady na klimatizační jednotky a navíc je provoz tepelného čerpadla výrazně levnější.
Možnosti propojení:
1) Fotovoltaika a tepelné čerpadlo bez komunikace
Pokud fotovoltaiku a tepelné čerpadlo nijak nepropojíme a nevytvoříme možnou komunikaci mezi těmito systémy, bude se tepelné čerpadlo chovat jako obyčejný spotřebič. Fotovoltaika bude vyrábět elektrickou energii a tepelné čerpadlo ji využije pro svůj provoz za předpokladu, že energii zrovna potřebuje, a v tom právě vězí problém. Fotovoltaika málokdy vyrábí potřebnou energii pro tepelné čerpadlo v daný okamžik. Proto je lepší jít na to chytře.
2) Kombinace fotovoltaika a tepelného čerpadla pomocí Wattrouteru
Druhou možností, která již dává mnohem větší smysl, je propojení fotovoltaiky a tepelného čerpadla pomocí Wattrouteru, AZ routeru nebo jakéhokoliv nadřazeného systému. Nadřazený systém jako například Wattrouter, který je v ČR nejpoužívanější, měří tok energie na patě domu a v případě, že zaznamená přebytečnou energii z fotovoltaiky, sepne a pomocí SSR relé energii pustí například do elektrické spirály v bojleru. Díky tomu můžeme bojler přehřívat na maximální povolenou teplotu a tepelné čerpadlo pak nemusí vynaložit tolik energie právě na ohřev teplé užitkové vody. Hlavní výhodou této kombinace fotovoltaiky a tepelného čerpadla je prodlužování životnosti tepelného čerpadla. Pokud máme dobře dimenzovanou fotovoltaiku pro tento typ kombinace, tak nám fotovoltaika vyrobí dostatek energie pro ohřátí teplé užitkové vody mimo topnou sezonu, a díky tomu můžeme mít tepelné čerpadlo odstavené až 8 měsíců během roku. To je možné jen za předpokladu, že s tepelným čerpadlem nebudeme v letním období chladit. Pokud máme dostatečně výkonnou fotovoltaiku, můžeme ohřívat vodu také v akumulační nádrži, a tím šetřit náklady na vytápění objektu.
3) 100% propojení fotovoltaiky a tepelného čerpadla
Tepelné čerpadla značky Viessmann lze díky speciálnímu smartmetru přímo propojit s fotovoltaikou. Toto propojení zajistí maximální využití vyrobené energie. Tepelné čerpadlo přímo reaguje na výrobu fotovoltaiky, sleduje výrobu a přizpůsobí se aktuálním podmínkám a požadavkům. Tepelné čerpadlo vynásobí vyrobenou energii topným faktorem, díky čemuž docílíme až 80% úspory. Lze nastavit, aby tepelné čerpadlo využívalo pouze přebytky z fotovoltaiky, a díky tomu můžete svůj dům od března do října vytápět a chladit prakticky zadarmo. Díky sofistikovanému řídícímu systému spolu jednotlivá zařízení spolupracují v dokonalé synergii. Předávají si potřebné informace o aktuální situaci a dle počasí systém navrhne optimální spotřebu energie. Intuitivně rozhoduje, kdy je potřeba přitopit, akumulovat energii do zásobníku s vodou, anebo ochladit domácnost.
Vyplatí se kombinace tepelného čerpadla a fotovoltaiky?
Při výměně stávajícího zdroje tepla, jako je například elektrokotel za tepelné čerpadlo s topným faktorem COP minimálně 4, snížíme náklady na vytápění objektu na cca 30-40 %. Pokud tepelné čerpadlo značky Viessmann propojíme s fotovoltaikou, jsme schopni celkové náklady za energie pokrýt až z 75 %. Přebytků do sítě se však úplně nezbavíme a můžeme je prodat. V dnešní době za 1 kW energie dostaneme na spotovém trhu i přes 10 Kč.
Příklad propojení tepelného čerpadla a fotovoltaiky z praxe
První propojení tepelného čerpadla a fotovoltaiky jsme realizovali před rokem a půl v Dolních Věstonicích. Původní roční spotřeba objektu s elektrokotlem byla 8 MWh. Na vytápění a ohřev teplé vody bylo využito cca 5 MWh ročně. Po instalaci tepelného čerpadla klesla celková spotřeba objektu na 5,5 MWh ročně. S tepelným čerpadlem byla instalována fotovoltaika o výkonu 10 kWp, která za rok vyrobila 9,5 MWh. Vlastní spotřeba vyrobené energie se pohybuje kolem 50 % a pokryje cca 65 % potřebné energie. Zbytek energie je prodán do sítě, díky čemuž je bohatě zaplacena energie dodaná včetně poplatků za distribuci, hlavní jistič a ještě něco málo zbyde do rodinného rozpočtu. Z toho vyplývá, že kombinace tepelného čerpadla a fotovoltaiky se rozhodně vyplatí a může vám ještě vydělat.
