Pompy ciepła i fotowoltaika - czy to sposób na tanie ogrzewanie?

Odnawialne źródła energii gwarantują  nam możliwość ekologicznego wytwarzania energii, ale też generowania oszczędności. Nie tak dawno, opublikowaliśmy artykuł dotyczący zależności pomiędzy pompą ciepła a instalacją solarna, zaś dziś chcielibyśmy skupić się na pompie ciepła i fotowoltaice. Połączenie systemu fotowoltaicznego z pompą ciepła pozwala obniżyć koszty ogrzewania budynku praktycznie do zera i to bez względu na stale rosnące ceny energii. Rodzi się jednak pytanie jak połączyć te dwa systemy, aby osiągnąć zamierzony efekt? Jakiej wielkości fotowoltaika zapewni dobrą współpracę z pompą ciepła? I wreszcie, jak realnie obniżyć koszty ogrzewania? Zachęcamy do zapoznania się z poniższym artykułem.

Pompa ciepła i fotowoltaika - jak działa ten system?

Pompa ciepła i fotowoltaika mogą tworzyć razem naprawdę wydajny i funkcjonalny system przynoszący wiele korzyści. System fotowoltaiczny generuje prąd, dzięki któremu zasila wszelkie urządzenia elektryczne znajdujące się w danym budynku, w tym pompę ciepła. Uzyskane w ten sposób nadwyżki energii sprzedawane są do odpowiedniej sieci energetycznej obniżając rachunki za energię. Pompa ciepła zasilana fotowoltaiką z jednego kWh prądu generuje średnio 3-5 kWh ciepła.

Niektórzy użytkownicy nie rozumieją jak to możliwe, że pompy ciepła mogą generować taką ilość energii zużywając tak mało prądu. Spieszymy zatem z wyjaśnieniem, że pompy nie wytwarzają ciepła, a transportują je z otoczenia lub gruntu do wnętrza budynku. Zatem do sprawnego działania instalacji centralnego ogrzewania i podgrzewania ciepłej wody użytkowej urządzenia te nie potrzebują tak dużej ilości energii. Dzięki długim i dokładnym analizom wiemy, że pompy ciepła są bardzo oszczędne, przyjazne dla środowiska naturalnego, a przede wszystkim bezpieczne dla użytkowników.

Pompa ciepła z fotowoltaiką - zalety takiego rozwiązania

Podłączenie systemu fotowoltaicznego do pompy ciepła pozwala wygenerować oszczędności na ogrzewaniu budynku, ale jednocześnie niweluje też szereg problemów obu technologii funkcjonujących oddzielnie.

• Niska autokonsumpcja fotowoltaiki - w bardzo słoneczne dni, panele fotowoltaiczne gromadzą duże pokłady energii, których zazwyczaj nie da się wykorzystać na bieżąco, dlatego są one sprzedawane do elektrowni. Pompa ciepła z zasobnikiem pozwala lepiej wykorzystać odnawialne źródła energii, bowiem zbiornik może magazynować nawet kilkaset litrów ciepłej wody. W celu zwiększenia autokonsumpcji energii warto zastosować także fotowoltaikę z magazynem energii. 
• Wysokie ceny prądu - ogrzewanie prądem może wynieść duże pieniądze, zwłaszcza że ceny energii elektrycznej stale rosną. Fotowoltaika stanowi rozwiązanie tego problemu, ponieważ generuje prąd z energii odnawialnych, przez co nie jest zależna od cen paliw. 
• Koszt pompy ciepła i fotowoltaiki - jednoczesny montaż obu tych systemów zwiększa pulę dotacji jaką możemy otrzymać w porównaniu do tego, co byśmy dostali przeprowadzając montaż pompy ciepła i fotowoltaiki oddzielnie.

Ponadto, wśród ważnych zalet łączonego systemu pompy ciepła z fotowoltaiką, wyróżnić można kilka aspektów:

• zmniejsza się zużycie energii elektrycznej, redukując opłaty za prąd i obniżając emisję gazów cieplarnianych,
• pompa ciepła i panele słoneczne to zazwyczaj długoterminowa inwestycja, co oznacza, że ​​możesz odzyskać koszty związane z instalacją na przestrzeni lat poprzez zmniejszenie wydatków na energię. 
• system jest proekologiczny - wykorzystuje odnawialne źródła energii, co minimalizuje negatywny wpływ na środowisko. 
• system jest wysoce niezawodny i łatwy w obsłudze, a bezobsługowa praca minimalizuje ryzyko awarii.

Ile energii potrzebuje pompa ciepła?

Pompa ciepła zużywa tyle energii, ile jest potrzebne do przeprowadzenia procesu chłodzenia i ogrzewania. To oznacza, że ilość energii zużywanej przez pompę ciepła zależy od wielu czynników, takich jak wielkość obiektu do ogrzewania, poziom izolacji, użyte do systemu materiały i technologie, rodzaj energii odnawialnej i inne. Zazwyczaj pompy ciepła zużywają około 35 - 55% mniej energii niż inne systemy ogrzewania. Dla przykładu przedstawimy trzy warianty zużycia energii w domu o powierzchni 100 metrów kwadratowych:

• dom pasywny - podłogówka zużywa około 500 - 600 kWh, zaś grzejniki 773 - 850 kWh,
• dom nowoczesny - podłogówka zużywa 1122 - 1336 kWh, zaś grzejniki 1701 - 1872 kWh,
• dom ze słabszą izolacją i oknami dwuszybowymi - podłogówka zużywa 2449 - 2915 kWh, zaś grzejniki 3711 - 4082 kWh.

Warto pamiętać o tym, że stosując nowoczesne grzejniki niskotemperaturowe z możliwością obniżenia temperatury do 45 stopni Celsjusza można sporo zaoszczędzić na ogrzewaniu pomieszczeń.

Jak dobrać wielkość instalacji fotowoltaicznej do pompy ciepła?

Aby dobrać wielkość instalacji fotowoltaicznej do pompy ciepła, należy rozważyć ile energii będzie wymagane do jej działania w porównaniu do produkcji energii słonecznej przez instalację. Następnie, niezależnie od tego, czy to fotowoltaika na gruncie, czy na dachu trzeba obliczyć ilość paneli słonecznych i mocy wytwarzanej w każdej godzinie. Zalecane jest także rozważenie systemu kontroli energetycznej, aby zapewnić, że pompa ciepła jest odpowiednio zasilana.

Specjaliści z branży energetycznej sugerują, że aby obniżyć koszty energii elektrycznej do zera w 2023 roku, na 4000 kWh rocznego zużycia zamontować 4-6 kWp instalacji fotowoltaicznej. Analogicznie, na 5000 zużycia energii, warto wybrać 5-7 kWp instalacji PV. W przypadku wielu domów, zabraknie miejsca na tak rozbudowaną instalację, ale warto wtedy zamontować tyle paneli ile się zmieści, ponieważ nawet małą instalacja znacząco obniży koszty ogrzewania domu i wody.

Czy pompa ciepła i fotowoltaika się opłaca?

Koszt pompy ciepła służącej do ogrzewania stumetrowego budynku średnio wynosi około 40 000 zł. Koszt systemu fotowoltaicznego, który ma tą pompę zasilać to średnio kolejne 40 000 - 50 000 zł. Te kwoty mogą lekko przestraszyć potencjalnych zainteresowanych, ale jak już wspomnieliśmy wcześniej, montując obie instalacje jednocześnie można liczyć na większe środki niż w przypadku składaniu pojedynczego wniosku o dofinansowanie fotowoltaiki.

Właściciele nowych budynków mogą postarać się o dofinansowanie do pompy ciepła i fotowoltaiki ze środków programu Moje Ciepło i Mój Prąd obniżając koszty inwestycyjne średnio o 20 500 - 41 500 zł. W sytuacji modernizacji starego domu, można postarać się o dotacje z programu Czyste Powietrze oraz o ulgę termomodernizacyjną, które pozwalają obniżyć koszt inwestycji o 30 000 - 40 000 zł.