Фотоволтаици и термопомпа: работи ли комбинацията през зимата?

Комбинацията изглежда очевидна: термопомпата работи на ток, а фотоволтаиците произвеждат ток. Затова логично възниква въпросът дали соларната система може да покрие отоплението през зимата.

Краткият отговор е: да, фотоволтаици и термопомпа са много добра комбинация, но не защото панелите захранват термопомпата изцяло през януари. Ползата идва от по-ниското годишно потребление от мрежата, от интелигентното управление на отоплението и от правилно оразмерената система.

Проблемът със сезоните

Панелите произвеждат най-много електроенергия през юни и юли. Термопомпата консумира най-много през декември, януари и февруари.

Това е основният парадокс на комбинацията. В зимните месеци денят е по-къс, слънцето е по-ниско, а облачността е по-честа. Един и същ покрив може да произведе през декември три или четири пъти по-малко електроенергия, отколкото през юни.

В същото време тогава сградата има най-голяма нужда от отопление. Ако оразмерите системата така, че да покрива цялото зимно потребление на термопомпата само от слънце, тя ще бъде прекалено голяма през останалата част от годината. През лятото ще произвежда много повече, отколкото домакинството може да използва.

Затова правилният въпрос не е „Ще отоплявам ли само на соларен ток през зимата?“, а „Колко от годишното потребление мога разумно да покрия със собствено производство?“.

Как се оразмерява системата

Годишното потребление е добра отправна точка, но не е единственият фактор. При дом с термопомпа трябва да се гледат:

• общото годишно потребление на дома;
• очакваното потребление на термопомпата;
• режимът на работа през деня;
• ориентацията, наклонът и засенчването на покрива;
• възможността част от отоплението да се измества в слънчевите часове;
• условията за присъединяване и работа с мрежата.

За ориентир, 1 kWp добре проектирана фотоволтаична система в България може да произведе приблизително 1 200–1 400 kWh годишно. Реалният резултат зависи от локацията, посоката на покрива, наклона, засенчването и техническата конфигурация.

Термопомпа за средна къща обикновено добавя между 3 000 и 6 000 kWh годишно. Разликата е голяма, защото зависи от площта, изолацията, типа отоплителна система, броя обитатели и желаната вътрешна температура.

Като първа груба сметка може да разделите очакваното годишно потребление на 1 300. Така получавате ориентировъчна мощност в kWp. Това не е окончателен проект, а начална точка за разговор и изчисление.

Важно е да се отчете и как ще използвате произведения ток. Най-ценна е енергията, която консумирате веднага в дома си. Летният излишък може да се подава към мрежата според приложимите условия и договор, но не бива да се приема автоматично, че той ще се приспадне киловатчас за киловатчас от зимното потребление.

Батерията не решава зимния дефицит

Тук често възниква недоразумение: „Ще сложа батерия и ще запазя лятната енергия за зимата.“

Домашната батерия не работи така. Тя премества електроенергия от деня към вечерта или към следващата сутрин. Обхватът ѝ е часове, понякога ден-два при ниска консумация — не месеци.

За да се съхрани лятното производство за цяла зима, би бил необходим огромен и непрактичен капацитет. Това не е реалистично решение за стандартна еднофамилна къща.

Батерията обаче има смисъл. Термопомпата често работи и след залез, когато панелите не произвеждат. Батерията може да покрие част от вечерната консумация, да увеличи дела на собствено използваната соларна енергия и да осигури резерв при подходяща хибридна система.

Тя не отменя нуждата от мрежата през зимата, но може да направи системата по-гъвкава и по-ефективна в ежедневието.

Какво реално помага през зимата

Буферен съд

Буферният съд съхранява не електричество, а топлина. Това е особено полезно при фотоволтаици и термопомпа.

Идеята е термопомпата да работи по-интензивно в часовете със слънце и да загрява водата в буфера. Вечерта отоплителната система може да използва натрупаната топлина, вместо термопомпата да стартира веднага и да тегли повече ток от мрежата.

Топлинното съхранение е много по-достъпно от съхранението на голямо количество електроенергия в батерии. То не е задължително във всеки проект, но при правилно управление може осезаемо да подобри собственото потребление.

Подово отопление

Подовото отопление работи с по-ниска температура на водата. Това позволява на термопомпата да работи по-ефективно и с по-нисък разход на електроенергия.

Допълнителен плюс е масата на подовата плоча. Тя задържа топлина с часове и може да се използва като своеобразен топлинен акумулатор. Ако системата повиши леко температурата в слънчевите часове, домът запазва част от тази енергия за по-късно.

Радиаторна система също може да работи с термопомпа, но е важно да е проектирана за нискотемпературен режим. Колкото по-висока температура на водата е необходима, толкова по-ниска е ефективността на термопомпата.

Изолация

Изолацията не е част от фотоволтаичната система, но често има по-голямо влияние върху сметката от още няколко панела.

В неизолирана къща термопомпата ще работи по-дълго и при по-неблагоприятни условия. Загубите през стени, покрив, прозорци и под увеличават нужната мощност и годишното потребление.

Преди да увеличите соларната система, проверете топлинните загуби на сградата. Намаляването на нуждата от отопление почти винаги е по-добра инвестиция от опита да произведете излишната енергия след това.

Фазата има значение

Термопомпите се предлагат в монофазни и трифазни варианти. Изборът зависи от електрозахранването на имота, наличната мощност и техническите изисквания на конкретния модел.

Същото важи и за инвертора на фотоволтаичната система. Монофазен обект обикновено изисква монофазно решение в рамките на допустимите мощности. При трифазно захранване има повече възможности, но и тук проектът трябва да е съобразен с присъединяването и разпределението на товарите.

Не избирайте термопомпа и инвертор като две независими покупки. Те трябва да бъдат разгледани заедно с електрическата инсталация на дома, таблото, предпазителите и условията на електроразпределителното дружество.

Има ли смисъл от комбинацията?

Да. Термопомпата превръща електроенергията в няколко пъти повече полезна топлина, а фотоволтаиците намаляват количеството купен ток през годината.

Най-добър резултат се получава, когато системата е проектирана като едно цяло:

• добре изолирана сграда;
• нискотемпературно отопление;
• правилно оразмерена термопомпа;
• фотоволтаици, съобразени с реалното потребление;
• управление на работата в дневните часове;
• по възможност буферен съд и/или батерия според конкретния профил на потребление.

Фотоволтаиците няма да премахнат зимната сметка напълно. Но в комбинация с ефективна термопомпа могат значително да намалят общите разходи за електроенергия и да направят дома по-независим от бъдещи промени в цените.

Пресметнете вашия случай

Калкулаторът има отделен сценарий за дом с термопомпа. Той тръгва от общото годишно потребление и връща ориентировъчна конфигурация, съобразена с него.