Έχει νόημα ο συνδυασμός αντλίας θερμότητας με φωτοβολταϊκό σύστημα; Οι κατασκευαστές κατοικιών έχουν δίκιο να κάνουν αυτή την ερώτηση, γιατί εάν βασίζεστε σε ένα βιώσιμο σύστημα θέρμανσης, μπορεί να είναι σωστό να παράγετε μόνοι σας μέρος της ηλεκτρικής ενέργειας που απαιτείται για τη λειτουργία, σωστά;
Ανάλογα με την αρχική κατάσταση
Η σύντομη απάντηση είναι: Ναι, φυσικά και έχει νόημα. Και όμως πρέπει να ληφθούν υπόψη πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν τη λεπτομερή απάντηση:
- Πόσο χώρο διαβίωσης έχω;
- Πόσα άτομα ζουν στο νοικοκυριό (απαίτηση ζεστού νερού);
- Πόσος διαθέσιμος χώρος οροφής;
- Ποια κλίση/προσανατολισμός οροφής είναι διαθέσιμη;
- Απόφαση: «επένδυση» έναντι «υψηλότερο κόστος λειτουργίας»
Μια εξειδικευμένη εταιρεία μπορεί να προσφέρει αξιόπιστες συμβουλές και υπολογισμούς για την περίπτωσή σας.
Θέλετε να τοποθετήσετε εκ των υστέρων μια αντλία θερμότητας σε ένα παλιό κτίριο; Αυτό απαιτεί περαιτέρω ερωτήσεις:
- Υπάρχει ενδοδαπέδια θέρμανση;
- Το σπίτι έχει καλή θερμομόνωση;
- Υπάρχει αρκετός χώρος στο σπίτι/στο ακίνητο;
Μελέτη περίπτωσης: Αντλίες θερμότητας άλμης-νερού σε συνδυασμό με Φ/Β
Εγκαταστάθηκαν
2x αντλίες θερμότητας άλμης-νερού (WP), η καθεμία με ισχύ 6 kW με κατανάλωση ισχύος περίπου 1,2 kW + 1,6 m³ buffer αποθήκευσης. Οι μικρές αντλίες θερμότητας έχουν χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας, έτσι ώστε να καταναλώνουν αποτελεσματικά τη δική τους ηλεκτρική ενέργεια ακόμα και με χαμηλή απόδοση Φ/Β. Το Φ/Β σύστημα χωρίζεται σε δύο επιφάνειες στέγης με κλίση 25° και επιτυγχάνει περίπου 16 kWp. Το σύστημα πρόκειται να συμπληρωθεί με σύστημα αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας 12 kWh προκειμένου να επιτευχθεί ακόμη υψηλότερο επίπεδο αυτοκατανάλωσης και αυτάρκειας.
Είναι 16 kWp υπερμεγέθη;
Ναι και όχι. Όσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς σε kWp, τόσο:
- χαμηλότερο ποσοστό ιδιοκατανάλωσης το καλοκαίρι (=παράγετε πιο ακριβό ρεύμα από ό,τι το τροφοδοτείτε)
- Μεγαλύτερη κάλυψη προσωπικών αναγκών το χειμώνα
Κατάσταση: Σπίτι, οικογένεια 4 ατόμων
Παραγωγή ζεστού νερού μέσω αντλίας θερμότητας ζεστού νερού, χωρίς αποθήκευση ηλεκτρικού ρεύματος
Κατά το τρέχον έτος, έχει επιτευχθεί επίπεδο αυτάρκειας 71% από τότε που τέθηκε σε λειτουργία τον Ιούνιο. Συνολικά το 16% της ηλεκτρικής ενέργειας καταναλώθηκε, με την τιμή αυτή να αυξάνεται ήδη στο 45% τον Οκτώβριο (βαθμός αυτάρκειας 70%) και σε πάνω από 70% τον Νοέμβριο (βαθμός αυτάρκειας 60%).
Όταν το Φ/Β σύστημα παράγει ηλεκτρική ενέργεια, οι καταναλωτές ενεργοποιούνται μόλις συμπληρωθούν οι καθορισμένες οριακές τιμές. Αυτά έχουν τεθεί σκοπίμως χαμηλά για τη χειμερινή λειτουργία, ώστε να μεγιστοποιηθεί η χρήση της δικής σας ηλεκτρικής ενέργειας και να μειωθεί η αγορά ηλεκτρικού ρεύματος.
Gamechanger Buffer
Εάν ο ήλιος λάμπει, η αντλία θερμότητας μπορεί να θερμάνει την αποθήκευση buffer. Αν και η απόδοση μειώνεται όσο αυξάνεται ο αριθμός των μοιρών στην αποθήκευση του buffer, αυτό βοηθά - ανάλογα με την αναλογία προς τον χώρο διαβίωσης - να γεφυρωθεί η επόμενη νύχτα ή ακόμα και την επόμενη μέρα εντελώς χωρίς ρεύμα για τη θέρμανση. Ακόμη και την εποχή που ο ήλιος δεν εμφανίζεται τόσο συχνά, μια αποθήκευση buffer είναι σημαντική, ώστε να μην χρειάζεται να χρησιμοποιείτε εξωτερική ηλεκτρική ενέργεια για τη λειτουργία της αντλίας θερμότητας. Η προσθήκη ενός φωτοβολταϊκού συστήματος έχει νόημα μόνο με μια δεξαμενή αποθήκευσης buffer σωστά μεγέθους.
Πότε θα ενεργοποιηθούν οι καταναλωτές:
- από 400 watt Φ/Β εξόδου: αντλία θερμότητας ζεστού νερού με 0,5 kW
- από 1.000 watt Φ/Β εξόδου: WP Master 1,2 kW (=1,7 kW κατανάλωση=0,7 kW παροχή δικτύου)
- από 1.900 watt Φ/Β έξοδος: υποτελής WP 1,2 kW (=2,9 kW κατανάλωση=1,0 kW τροφοδοσία δικτύου)
Αποτέλεσμα
Η ανάγκη για ζεστό νερό και ενέργεια θέρμανσης μπορεί μέχρι στιγμής να καλυφθεί πλήρως από Φ/Β σε περίπου80% όλων των ημερών. Μόνο τις συννεφιασμένες μέρες του χειμώνα και όταν έχει χιόνι το Φ/Β δεν θα παράγει αρκετό ηλεκτρισμό για να λειτουργήσει οι αντλίες θερμότητας για αρκετό χρονικό διάστημα.
Περίπου 500 kWh απόδοσης αναμένεται τον Δεκέμβριο. Φυσικά, αυτά δεν αρκούν για να καλύψουν το ζεστό νερό και την ενέργεια θέρμανσης, αλλά συμβάλλουν στη μείωση του κόστους παραγωγής και θέρμανσης ζεστού νερού. Οι αντλίες θερμότητας στο παράδειγμα δίνονται με τιμή COP (βλ. πλαίσιο πληροφοριών) 4,81.
Συντελεστής απόδοσης COP (EN14511)
Το COP υποδεικνύει την τιμή της απόδοσης θερμότητας σε σχέση με την ηλεκτρική ισχύ που χρησιμοποιείται υπό ορισμένες συνθήκες. Όσο υψηλότερη είναι η τιμή COP, τόσο πιο αποτελεσματικά λειτουργεί η αντλία θερμότητας. Η τιμή COP 4 σημαίνει ότι 1 kWh ηλεκτρικής ενέργειας μετατρέπεται σε 4 kWh θερμικής ενέργειας.
Υποθέτοντας ότι χρησιμοποιούνται 400 kWh από τις αναμενόμενες 500 kWh με τιμή COP 4,5, μπορεί να παραχθεί τουλάχιστον1.800 kWh θερμικής ενέργειας.
Συμπέρασμα
Η περίοδος παρατήρησης είναι πολύ μικρή για να μπορέσουμε να βγάλουμε τεκμηριωμένα συμπεράσματα, επειδή εκκρεμεί η σκοτεινή περίοδος θέρμανσης.
Παρόλα αυτά:
Η επένδυση σε ένα φωτοβολταϊκό σύστημα έχει μεγαλύτερη λογική,όσο μεγαλύτερη είναι η δική σας κατανάλωση. Ένα άλλο πλεονέκτημα: Μια αντλία θερμότητας δημιουργείανεξαρτησία από τα ορυκτά καύσιμακαι το Φ/Β σύστημα συμβάλλει στη μείωση τηςεξάρτησης από την ηλεκτρική ενέργεια του δικτύουΕκτός από ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας, το σύστημα έχει βελτιωθεί σημαντικά. Φυσικά, στην αρχή υπάρχουνεπενδύσεις, που έχουν σημαντικό αντίκτυπο στη χρηματοδότηση, ειδικά όταν χτίζετε ένα σπίτι, αλλά το αποτέλεσμα«χαμηλότερο κόστος λειτουργίας» Τοαξίζει για πολλούς. Αυτό σημαίνει ότι το υψηλό κόστος επένδυσης αποσβένεται ξανά.