Czy opłaca się stosować fotowoltaikę do ogrzewania?

Jak energia słoneczna może zasilać Twój system grzewczy - i kiedy to naprawdę ma sens.

W obliczu rosnących cen energii i dążenia do neutralności klimatycznej wielu właścicieli domów zastanawia się: czy panele fotowoltaiczne mogą ogrzać mój dom zimą i nie tylko?

Odpowiedź brzmi: tak. Ale nie w taki sposób, jakim możesz myśleć. Systemy fotowoltaiczne generują energię elektryczną, a nie ciepło bezpośrednio, ale ta energia może zasilać system grzewczy oparty na energii słonecznej, który działa wydajnie i ekonomicznie przez cały rok.

Jak w praktyce działa ogrzewanie PV

Panele słoneczne zamieniają promieniowanie słoneczne na energię elektryczną, którą można następnie zasilać domowe urządzenia, w tym systemy grzewcze. Może to przybierać kilka form:

• Zasilanie pompy ciepła, która pobiera ciepło z powietrza, gruntu lub wody.
• Zasilanie elektrycznego kotła lub grzałki do podgrzewania wody.
• Napędzanie odwracalnych klimatyzatorów, które nie tylko chłodzą latem, ale mogą także ogrzewać pomieszczenia zimą poprzez odwrócenie cyklu pracy.

Kiedy te systemy są zasilane energią słoneczną, twój dach staje się w praktyce małą, czystą elektrownią, zestawem paneli fotowoltaicznych do ogrzewania domu, które utrzymują komfort mieszkania przez cały rok.

Najwydajniejsze połączenie: PV i pompa ciepła

Spośród wszystkich opcji najwydajniejszym partnerem dla systemu PV jest pompa ciepła. Zużywa jedną kilowatogodzinę energii elektrycznej, aby wydobyć od otoczenia od 3 do 5 kWh ciepła, co potęguje efekt każdej wyprodukowanej przez panele kilowatogodziny.

Jak pompa ciepła wytwarza ciepło?

Pompa ciepła nie wytwarza ciepła w sposób, w jaki robi to elektryczny grzejnik. Zamiast tego przenosi istniejące ciepło z zewnątrz domu do środka. Działa w układzie z czynnikiem chłodniczym i zamkniętym obiegiem, bardzo podobnym do lodówki, tylko odwróconym. Najpierw czynnik chłodniczy pochłania ciepło o niskiej temperaturze z powietrza, gruntu lub wody na zewnątrz. Następnie sprężarka, zasilana energią elektryczną, spręża czynnik chłodniczy, podnosząc jego ciśnienie i temperaturę. Gorący czynnik chłodniczy przekazuje następnie ciepło do układu grzewczego domu, ogrzewając grzejniki, ogrzewanie podłogowe lub wodę. Za każdą 1 kWh energii elektrycznej zużytej do pracy sprężarki, pompa ciepła może przenieść około 3–5 kWh energii cieplnej do domu. Współczynnik ten nazywany jest COP. Możesz to porównać do windy cieplnej: energia elektryczna potrzebna jest jedynie do przeniesienia ciepła z niższej temperatury na zewnątrz do wyższej wewnątrz domu.

Ta wysoka wydajność sprawia, że pompy ciepła napędzane PV są szczególnie atrakcyjne dla gospodarstw domowych z dobrą izolacją i umiarkowanym zapotrzebowaniem na ogrzewanie. Sezonowa wydajność wciąż różni się, najlepsze wyniki są wiosną i jesienią, ale nowoczesne pompy ciepła są zaprojektowane tak, by działać niezawodnie nawet w warunkach poniżej zera.

Bezpośrednie ogrzewanie elektryczne i kiedy ma sens

Wykorzystywanie energii PV bezpośrednio do ogrzewania elektrycznego (takie jak elektryczne kotły, grzejniki lub ogrzewanie podłogowe) jest technicznie możliwe, ale mniej wydajne. Takie systemy zużywają dużo energii elektrycznej i mają sens tylko w bardzo dobrze izolowanych domach lub jako ogrzewanie pomocnicze dla niewielkich obszarów lub ciepłej wody użytkowej.

Na przykład system PV o mocy 5 kWp może nie wystarczyć, by pokryć pełne zapotrzebowanie na ogrzewanie zimą, ale może znacznie obniżyć koszty podgrzewania wody lub w okresach przejściowych.

Magazynowanie kluczem do wykorzystania energii słonecznej do ogrzewania domu

Jednym z wyzwań korzystania z PV do ogrzewania jest synchronizacja czasu: produkcja energii słonecznej szczyci się w ciągu dnia, a zapotrzebowanie na ogrzewanie często przypada na poranki i wieczory. Rozwiązaniem są magazynowanie energii i inteligentne sterowanie.

System magazynowania energii w postaci baterii pozwala zgromadzić nadmiar energii słonecznej na wieczór, a zbiorniki magazynujące ciepło mogą przechowywać nadmiar energii w postaci gorącej wody. Systemy inteligentnego zarządzania energią w domu automatycznie koordynują, kiedy podgrzewać wodę, uruchamiać urządzenia lub ładować baterię, dzięki czemu żaden wytwarzany prąd nie idzie na marne.

Ile można zaoszczędzić przy ogrzewaniu energią słoneczną i pompą ciepła

Łączenie fotowoltaiki z elektrycznym systemem ogrzewania może znacznie obniżyć koszty eksploatacyjne, ale zakres oszczędności zależy od technologii i źródła energii, które zastępuje. Pompa ciepła, na przykład, została zaprojektowana do pełnego ogrzewania domu i może wygenerować około 3–5 kWh ciepła z zaledwie 1 kWh energii elektrycznej. Dla typowego domu o rocznym zapotrzebowaniu na ogrzewanie wynoszącym około 10 000 kWh, oznacza to zużycie energii elektrycznej rzędu około 2 500 kWh. W porównaniu, odwracalne klimatyzatory pracujące w trybie grzania są mniej wydajne i produkują tylko 2–3 kWh ciepła na każdą kWh energii elektrycznej, co wymaga zużycia około 4 000 kWh, by dostarczyć tę samą ilość ciepła. Połączenie PV z pompą ciepła i magazynowaniem może zmaksymalizować samowykorzystanie energii i obniżyć koszty ogrzewania z PV.

Jeśli twoje poprzednie ogrzewanie działało na gaz lub olej, zastąpienie części tego zapotrzebowania energią elektryczną z PV może obniżyć koszty ogrzewania o 50% lub więcej. W przypadku odwracalnego klimatyzatora oszczędności są zazwyczaj mniejsze, ale wciąż istotne, zwłaszcza w łagodnych klimatach lub w sezonach przejściowych. Im większą część energii słonecznej wykorzystujesz bezpośrednio do ogrzewania, tym szybciej zwróci się inwestycja.

Istnieją również zachęty rządowe: w wielu krajach europejskich pompy ciepła i systemy PV kwalifikują się do wsparcia finansowego, co pomaga obniżyć koszty początkowe inwestycji. Poza ekonomią, wykorzystanie energii słonecznej do ogrzewania znacznie redukuje emisję CO₂ i wspiera dom w przejściu na odnawialne źródła energii.

Ogrzewanie energią słoneczną to mądry sposób na komfort i niższe rachunki za energię

Na początek: nie każdy dom skorzysta na PV w takim samym stopniu. Jeśli twoja połaci ma złą orientację lub znaczne zacienienie, produkcja energii może być zbyt niska, by pokryć znaczące zapotrzebowanie na ogrzewanie. Podobnie domy z przestarzałą izolacją lub ogrzewaniem opartym wyłącznie na rezystancyjnych grzejnikach elektrycznych mogą mieć wyższe zapotrzebowanie na energię elektryczną, co zniweluje korzyści z PV. W takich przypadkach mądrzejszym rozwiązaniem może być połączenie modernizacji izolacji, systemów hybrydowych lub mniejsza integracja PV (dla podgrzewania wody lub częściowego ogrzewania).

Jednak korzystanie z fotowoltaiki do ogrzewania ma ogólnie sens, zwłaszcza gdy łączysz to z wydajną pompą ciepła, odwracalnym klimatyzatorem i inteligentnym zarządzaniem energią. To rozwiązanie z przyszłością, które przemienia twój dach w źródło energii przez cały rok – do ogrzewania, chłodzenia i komfortu.

Bezpośrednie ogrzewanie elektryczne bez korzyści z efektywności ma sens tylko dla mniejszych lub dobrze izolowanych przestrzeni. Kluczem jest równowaga: dopasowanie systemu PV, magazynowania oraz technologii grzewczej do konkretnych potrzeb domu.

Gdy to dopasujesz, zrobisz znaczący krok w kierunku większej samowystarczalności, niższych kosztów energii i domu przyjaznego dla klimatu.

Jak moduły EcoLife wpisują się w ogrzewanie zasilane energią słoneczną

Dla właścicieli rozważających ogrzewanie z energią słoneczną, wybór modułu także odgrywa rolę. Moduły EcoLife z serii back-contact od LONGi zostały zaprojektowane z myślą o wysokiej wydajności i stabilnej pracy, co pomaga dostarczać niezawodne zasilanie nawet podczas krótszych, chłodniejszych dni, gdy rośnie zapotrzebowanie na ogrzewanie. Ich całkowicie czarna obudowa dobrze komponuje się z nowoczesnymi dachami, dzięki czemu nadają się do widocznych instalacji mieszkaniowych. W połączeniu z pompami ciepła lub odwracalnymi klimatyzatorami moduły EcoLife mogą wspierać zrównoważony, przyszłościowy system energii domowej, ograniczając koszty eksploatacyjne i wpływ na środowisko.

Skontaktuj się z LONGi dziś lub uzyskaj więcej informacji tutaj.