Fotowoltaika i pompa ciepła - idealne połączenie

Czy może być coś lepszego od fotowoltaiki? Owszem, tandem instalacji PV i pompy ciepła, który zwraca się jeszcze szybciej, oferuje całkowitą niezależność od podwyżek cen wszystkich paliw i stwarza możliwość całkowitej samowystarczalności.

Czas lektury: 4 min Ostatnia edycja: 26/02/2020

Po przeczytaniu tego artykułu zrozumiesz zasady, które sprawiają, że połączenie tych dwóch instalacji jest tak udane oraz zdobędziesz najważniejsze informacje o urządzeniu zwanym pompą ciepła, nieco zaskakująco spokrewnionego... z chłodziarką.

Dlaczego inwestując w fotowoltaikę warto zainwestować też w pompę ciepła?

• Sam wytwarzasz prąd i ciepło, a rachunki wynoszą kilka złotych na miesiąc.
• Inwestycja szybciej Ci się zwróci.
• Oszczędzisz na montażu, bo instalatorzy PV zwykle montują też pompy ciepła.
• Zadbasz o środowisko, bo instalacja fotowoltaiczna i pompa ciepła wykorzystują energię słoneczną.
• Będziesz niezależny od podwyżek cen prądu, gazu, ropy i innych surowców.

Jak bardzo opłaca się to rozwiązanie? Porównajmy je z piecem gazowym.

Piec gazowy czy pompa ciepła?

Zestawiając ze sobą pompę ciepła i piec gazowy łatwo zauważyć, że oba rozwiązania zwrócą się mniej więcej w podobnym czasie, przy czym pompa jest początkowo droższa, ale jej eksploatacja kosztuje mniej.

Sytuacja się zmienia, gdy do pompy dodamy instalację fotowoltaiczną. Te dwa urządzenia wspierają się nawzajem i przyspieszają ogólny zwrot inwestycji. To spory wydatek, ale sprawia, że rachunki za prąd i ogrzewanie wynoszą zaledwie jakieś dwieście złotych rocznie (sprawdź artykuł ile zapłacę za prąd z fotowoltaiką).

Porównajmy te opcje na przykładzie. Oto nasze założenia:

• Dom jednorodzinny o powierzchni 100 m² z dwoma mieszkańcami.
• Dom energooszczędny o zużyciu 50kWh/m² rocznie, razem 5 000 kWh energii termicznej na rok na c.o.
• Zużycie energii termicznej na c.w.u. ~ 1 600 kWh/rok
• Całkowite zużycie energii termicznej ~ 6 600 kWh/rok
• Zużycie energii elektrycznej ~ 4 000 kWh/rok

System	PV + pompa ciepła	PV + piec gazowy	Brak PV i piec gazowy
Koszt instalacji PV	7,7 kWp - 33 000 PLN	5 kWp - 22 00 PLN	BRAK
Koszt systemu ogrzewania	Powietrzna pompa ciepła - 28 000 PLN	Piec gazowy - 20 000 PLN	Piec gazowy - 20 000 PLN
Rachunki za prąd	215 PLN/rok	215 PLN/rok	2 200 PLN/rok
Rachunki za ogrzewanie + serwis	560 PLN/ rok (tylko serwis)	2800 PLN/rok	2800 PLN/rok
Wydatki w skali 10 lat:	68 750 PLN	72 150 PLN	70 000 PLN
Wydatki w skali 25 lat:	85 000 PLN	100 000 PLN	145 000 PLN
Oszczędności w skali 25 lat:	60 000 PLN	45 000 PLN	-
Wahania cen surowców:	Nie mają wpływu	Ceny gazu mocno zmienne	Ceny prądu wzrosną o 2-3% rocznie

Wydatki nie uwzględniają podwyżek cen gazu i prądu ani inflacji. Koszty szacunkowe na Q2 2019, realne zyski mogą być jeszcze wyższe. W koszty pieca gazowego włączony został koszt przyłącza.

Wnioski: Pompa ciepła i fotowoltaika to najbardziej opłacalna opcja w dłuższej perspektywie czasu, która umożlwia zaoszczędzenie nawet 60 tysięcy złotych, bez uwzględnienia wzrostu cen paliw. Duże koszty początkowe nie powinny być przeszkodą. Banki chętnie finansują takie przedsięwzięcia, więc nie ma problemu z uzyskaniem niskooprocentowanego kredytu.

Piec gazowy wymaga położenia instalacji gazowej oraz uzależnia nas od światowych cen paliw, które generalnie idą w górę. Z kolei słońce hojnie i bezustannie dostarcza darmową energię. A zarówno panele fotowoltaiczne, jak i pompy ciepła korzystają ostatecznie z tego samego źródła energii

Być może zauważyłeś, że w pierwszym przykładzie instalacja 7,7 kWp pokrywa zapotrzebowanie energetyczne o wielkości 10 600 kWh rocznie. Jak to możliwe? Otóż pompa ciepła sprawia, że możemy dostarczyć do domu więcej energii termicznej, niż zużyliśmy energii elektrycznej. Jak jest to możliwe?

Działanie pompy ciepła

Według naturalnego stanu rzeczy, ciało ciepłe ogrzewa ciało zimne. Z pompą ciepła możliwe jest odwrócenie tego procesu i wymuszenie przepływu ciepła z obszaru o niższej temperaturze do obszaru o temperaturze wyższej. Dokładnie na takiej zasadzie działa każda lodówka, która przekazuje ciepło z wnętrza na zewnątrz - ochładza powietrze w środku, ogrzewając pomieszczenie. Jeszcze lepsze jest porównanie pompy ciepła do klimatyzatora - powietrzne pompy ciepła wyglądają jak klimatyzatory i działają w taki sam sposób, tyle że w przeciwnym kierunku.

Co więcej, niektóre powietrzne pompy ciepła mogą działać jako klimatyzatory. I tak ogrzewają dom zimą, a ochładzają latem.

Rodzaje pomp ciepła

W domach jednorodzinnych najpopularniejsze są rodzaje pomp ciepła:

• Gruntowe pompy ciepła
• Powietrzne pompy ciepła

Czym się różnią?

Powietrzne	Gruntowe
Produkują więcej ciepła, niż zużywają prądu. Nie wymagają komina i kotłowni. Niskie koszty eksploatacji. Możliwość programowania. Mogą być zasilane z odnawialnych źródeł energii.
Niski koszt urządzenia i montażu. W najprostrzym wydaniu taka pompa montowana jest jak klimatyzator. Mogą ogrzewać wodę C.O. i użytkową Najpopularniejsze zastosowanie - ogrzewanie podłogowe.	Wyższa efektywność energetyczna (COP). Na dodatek nie jest zależna od temperatury zewnętrznej. Dobre do C.O. i wody użytkowej. Zadowalająco ogrzewają wodę na centralne ogrzewanie i wodę użytkową.
Wydajność (COP) spada wraz z temperaturą. Przy minusowej temperaturze powietrze wlotowe musi być dodatkowo ogrzewane prądem. Przeciętne osiągi ogrzewania wody użytkowej. Do ogrzewania wody w kranie lepsze są pompy gruntowe. Hałas. Szczególnie tańsze modele mogą hałasować.	Wyższa cena montażu. Wykonanie odwiertów kosztuje czas i pieniądze. Trudny montaż. Ciężki sprzęt, zniszczenia na podwórku i inne niedogodności. Najlepiej zaplanować przed wybudowaniem domu.

Najważniejszym parametrem pompy ciepła jest jej wydajność energetyczna COP. Jest to stosunek ilości uzyskanego ciepła do ilości utraconej energii elektrycznej. Przykładowo COP = 5 oznacza, że na 1kW zużytej energii elektrycznej zyskamy 5kW energii cieplnej. COP może służyć za bardzo wygodny parametr do porównywania opłacalności pompy ciepła.

Warto dodać, że grzałki elektryczne pracują z maksymalnym COP = 1. Pompy ciepła są znacznie bardziej efektywnym sposobem przekształcania energii elektrycznej w cieplną.

Efektywnosć energetyczna COP wzrasta wraz z zmniejszeniem się różnicy temperatur na wejściu i na wyjściu. To znaczy, że pompa ciepła jest tym bardziej wydajna, im mniej podgrzewamy dom/wodę kosztem źródła ciepła (zwanym dolnym źródłem). To wyjaśnia, dlaczego powietrzne pompy ciepła tracą wydajność COP zimą - źródło jest zbyt zimne (ten problem nie dotyczy ich gruntowych odpowiedników). To też wyjaśnia, dlaczego pompy ciepła w niektórych domach służą tylko do CO - uzyskiwanie wyższych temperatur, wymaganych od wody użytkowej, zmniejsza efektywność COP.

Fotowoltaika i pompa ciepła - jak to działa?

Panele słoneczne większość energii wytwarzają latem, a pompy większość energii zużywają zimą. Czy jest to problem? Nie. W Polsce dla posiadaczy instalacji przewidziano status prosumenta, który umożliwia im odebranie zimą 80% (lub 70 w przypadku instalacji powyżej 10kWp) nadwyżek oddanych do systemu energetycznego latem.

Kompleksowe zlecenie, mniejsze koszty

Jak można jeszcze bardziej zaoszczędzić na instalacji?

Otóż wielu instalatorów fotowoltaiki instaluje też pompy ciepła. Skorzystanie z usług jednego wykonawcy może znacznie zmniejszyć ogólne koszty. Wypełnij prośbę o darmowe oferty od naszych zaufanych instalatorów, porównaj je, wybierz najlepszą i ciesz się oszczędnościami!