System fotowoltaiczny do budynku z pompą ciepła

Rosnące zainteresowanie systemami opartymi na odnawialnych źródłach energii skutkuje pojawianiem się na rynku coraz to nowszych możliwości. Jednym z rozwiązań jest system wykorzystujący panele słoneczne do zasilenia powietrznej pompy ciepła. Taki sposób ogrzewania budynku jest proekologiczny, nie emituje żadnych zanieczyszczeń do otoczenia, a poza tym uniezależnia inwestora od wzrastających cen opału i prądu. Optymalnie dobrana instalacja fotowoltaiczna dostarcza odpowiednią ilość energii elektrycznej potrzebnej do pracy pompą ciepła, która ogrzewa budynek oraz dostarcza ciepłą wodę użytkową. Nasza firma oferuje dobór instalacji PV do budynków, gdzie została lub zostanie zainstalowana pompa ciepła. Wykonujemy profesjonalną charakterystykę energetyczną budynku i określamy na jej podstawie zapotrzebowanie budynku na energię cieplną. W zależności od wybranego przez inwestora modelu pompy ciepła, obliczymy pobór energii elektrycznej przeznaczonej do zasilania instalacji ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej.  Dobraną w ten sposób moc instalacji fotowoltaicznej, możemy powiększyć o energię elektryczną, która zostaje zużyta na inne cele niż praca pompy ciepła, tak aby pokryć w 100% zapotrzebowanie całego budynku na energię elektryczną. System składa się z dwóch głównych elementów: 

POWIETRZNA POMPA CIEPŁA

Zasada działania  

Pompa ciepła pobiera ciepło z powietrza na zewnątrz budynku. Wykonując pracę sprężania i skraplania oddaje czynnik w postaci wody lub powietrza do źródła o wyższej temperaturze. Powietrze zewnętrzne można wykorzystać do ogrzewania, a także do chłodzenia budynku. Nawet przy ujemnych temperaturach, powietrze zawiera ciepło, które można odebrać dzięki pompie ciepła typu powietrze/woda, a następnie wykorzystać je do ogrzania domu oraz do produkcji ciepłej wody użytkowej. Ta sama pompa ciepła może być wykorzystana jako jednostka klimatyzacyjna, chłodząc dom w okresie letnim. Pompy ciepła powietrze/woda jako źródło ciepła wykorzystują powietrze zewnętrzne, a produkcja ciepła jest możliwa nawet, gdy temperatura na zewnątrz budynku spada do -25oC. 

Komfort 

Pompa ciepła jest bezkonkurencyjna pod względem komfortu użytkowania w stosunku do innych źródeł ciepła. Praca urządzenia jest bezobsługowa, a podczas jej działania nie dochodzi do procesu spalania co w rezultacie nie produkuje spalin, popiołu, kurzu lub innych zanieczyszczeń. Pompa ciepła w pełni wykorzystuje energię zgromadzoną w środowisku naturalnym, która drzemie w otaczającym budynek powietrzu. 

INSTALACJA FOTOWOLTAICZNA

Zasady działania 

Panele fotowoltaiczne opisując w skrócie zamieniają energię słoneczną w energię elektryczną. Dzięki instalacji jesteśmy w stanie wyprodukować energię elektryczną na potrzeby pracy pompy ciepła, a także na pokrycie zapotrzebowania całego budynku. Pozyskaną w ten sposób energię elektryczną można zużywać na bieżąco lub magazynować za pośrednictwem Operatora Sieci Dystrybucji (OSD). Magazynowanie energii w sieci pozwoli na wykorzystanie wyprodukowanej nadwyżki w sezonie letnim, kiedy instalacja pracuje z największą wydajnością, do pokrycia zwiększonego zapotrzebowanie na energię elektryczną  w sezonie zimowym. Dzięki takiej możliwości rozliczenia rocznego z Zakładem Energetycznym jesteśmy w stanie wyprodukować „paliwo” do pompy ciepła na cały sezon grzewczy.   

Komfort 

Decydując się na instalację fotowoltaiczną nie ponosimy już dalej żadnych kosztów eksploatacji, energie słoneczną pobieramy za darmo. Kluczowymi zaletami instalacji są oszczędności na rachunkach, ochrona środowiska oraz niezależność od cen energii elektrycznej.  

NASZE INSTALACJE

Nic lepiej nie obrazuje działania danego systemu niż zrealizowane inwestycje.  

Posłużymy się przykładem budynku jednorodzinnego pięcioosobowej rodziny o powierzchni ok. 150 m2 zlokalizowanego w województwie podkarpackim.  

Wykonując inwentaryzację budynku i audyt energetyczny w zostały obliczone następujące wartości:
–  roczne zapotrzebowanie na energie dla centralnego ogrzewania w wysokości  6661,16 [kWh/rok]
–  roczne zapotrzebowanie na energie  dla ciepłej wody użytkowej w wysokości 1461,12 [kWh/rok]

Na podstawie obliczeń dobrana została optymalna moc powietrznej pompy ciepła na potrzeby centralnego ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej w ciągu całego roku kalendarzowego, uwzględniając przy tym strefę klimatyczną budynku i dobraną na jej podstawie zmienną wartość COP urządzenia. COP (ang. Coefficient Of Performance) opisując w skrócie jest to współczynnik, który wskazuje, w jakim stopniu urządzenie grzewcze wykorzystuje ciepło pozyskane ze środowiska naturalnego (w naszym urządzeniu, wykorzystywane jest powietrze) w stosunku do zużytego prądu. Wartość tego współczynnika jest uzależniona od temperatury otoczenia i temperatury jaką chcemy uzyskać za pomocą pompy ciepła.  Reasumując: im wyższa wartość COP, tym mniej energii elektrycznej potrzebujemy do uzyskania jednej jednostki energii cieplnej.  

Po uwzględnieniu tych wszystkich wartości i współczynników jesteśmy w stanie obliczyć ile energii elektrycznej będzie potrzebowała nasza pompa ciepła w ciągu całego roku kalendarzowego. Dodatkowo, obliczona wartość została powiększona o 3000 kWh, bo takie jest średnio roczne zużycie energii elektrycznej przez mieszkańców budynku.  

Końcowym efektem naszych kalkulacji jest dobór mocy instalacji fotowoltaicznej uwzględniając miejsce montażu paneli PV i orientację ich względem stron świata.  

W analizowanym przypadku inwestor wybrał instalację zamontowaną na gruncie skierowaną na południe, ze względu na niewystarczającą wolną powierzchnię dachu na której mógłby zostać przeprowadzony montaż paneli fotowoltaicznych. Roczny uzysk w przypadku takiej instalacji to 1000 kWh z 1 kWp zainstalowanej mocy paneli.  

Podsumowując, po dokonaniu wszystkich analiz i obliczeń została wybrana powietrzna pompa ciepła o mocy 11 kW i instalacja fotowoltaiczna o mocy 8 kWp. 

DORADZTWO

Doskonale wiemy o tym, że każdy z naszych klientów ma inne potrzeby i możliwości. Naszym zadaniem jest stworzenie dedykowanego systemu dla każdego klienta uwzględniając wszystkie występujące uwarunkowania. Naszą współpracę rozpoczynamy od dokładnego wywiadu pod kątem wymagań klienta i oczekiwanych efektów. Udzielamy jednocześnie niezbędnych informacji, aby rozwiać wszelkie wątpliwości. Kolejnym krokiem jest spotkanie, aby dobrany przez nas system był skrojony na państwa potrzeby. W ramach realizacji danego systemu współpracujmy ze sprawdzonymi producentami i wykonawcami w celu zapewnienia najwyższej jakości naszym klientom. 

Jesteś już zdecydowany? Może masz jeszcze jakieś pytania?

Napisz!