Ciepła woda z fotowoltaiki: grzałka czy pompa ciepła

Fotowoltaika produkuje dużo energii w czasie, gdy dom potrzebuje niewiele ogrzewania pomieszczeń. Ciepła woda pozostaje potrzebna przez cały rok, dlatego zasobnik może być sensownym odbiornikiem części letniej nadwyżki. Trzeba jednak rozróżnić wykorzystanie istniejącej instalacji od budowy nowego układu wyłącznie do tego celu.

Grzałka i pompa ciepła podgrzewają wodę w odmienny sposób. Różnią się zapotrzebowaniem na energię elektryczną, kosztem sprzętu, sterowaniem i wymaganiami montażowymi.

Co zmienia sposób wytwarzania ciepła

Grzałka oporowa zamienia energię elektryczną w ciepło. Pompa ciepła wykorzystuje prąd do przenoszenia energii z otoczenia. Jej wynik zależy od warunków pracy, w tym od temperatury źródła i temperatury przygotowywanej wody. Nie należy przyjmować, że katalogowy parametr z jednego punktu będzie stały przez cały rok.

Załóżmy do obliczenia, że trzeba dostarczyć 6 kWh ciepła. Idealizowana grzałka potrzebowałaby około 6 kWh energii elektrycznej. Przy założonym dla przykładu współczynniku COP równym 3 pompa potrzebowałaby około 2 kWh. Rachunek pomija straty i urządzenia pomocnicze; nie jest prognozą dla konkretnego zestawu ani dowodem jego opłacalności.

Najpierw sprawdź to, co już masz

Jeżeli pompa ciepła już obsługuje zasobnik, punktem wyjścia jest ocena jej harmonogramu i dostępnych funkcji współpracy z PV. Dokładanie osobnej grzałki nie musi być pierwszym krokiem. Z drugiej strony grzałka przewidziana przez producenta może pełnić określone funkcje uzupełniające lub awaryjne.

W istniejącym zasobniku trzeba sprawdzić dopuszczenie montażu elementu grzejnego, jego położenie i wymagane zabezpieczenia. Nie każdy zbiornik da się bezpiecznie rozbudować. Podłączenie elektryczne, termostat i zabezpieczenie przed przegrzaniem powinny być wykonane zgodnie z dokumentacją przez właściwego wykonawcę.

Harmonogram i sterowanie nadwyżką to różne rozwiązania

Włączenie podgrzewania o stałej godzinie jest proste, ale nie uwzględnia zachmurzenia i innych odbiorników. Układ sterujący rzeczywistą nadwyżką reaguje na pomiar energii i może dostosowywać pracę kompatybilnego odbiornika. Zakres regulacji i sposób komunikacji zależą od wybranego systemu.

Nie wolno sterować sprężarką przez przypadkowe, częste odcinanie zasilania. Pompa potrzebuje przewidzianych przez producenta poleceń i warunków pracy. Również grzałka dużej mocy nie powinna być podłączana przez dowolną smart-wtyczkę bez sprawdzenia obciążenia i zabezpieczeń.

Zasobnik ma ograniczoną pojemność cieplną

Po nagrzaniu wody do dopuszczalnej nastawy nie ma potrzeby dalszego odbierania energii tylko po to, aby nie oddać jej do sieci. Wyższa temperatura zwiększa także wymagania dotyczące bezpieczeństwa użytkowania i może podnosić straty postojowe. Dopuszczalne nastawy, ochronę przed oparzeniem i funkcje higieniczne trzeba zachować zgodnie z projektem i instrukcją.

Nie wyłączaj programu higienicznego ani nie obniżaj wymaganych temperatur magazynowania wyłącznie dla zwiększenia oszczędności. Zmienianie czasu przygotowania wody jest czymś innym niż rezygnacja z bezpiecznej eksploatacji instalacji CWU.

Co powinno znaleźć się w porównaniu

Przygotuj dane o zużyciu wody, pojemności i modelu zasobnika, źródle ciepła oraz godzinach występowania nadwyżek. Porównaj nakład inwestycyjny, energię potrzebną do podgrzania, straty i wymagania obsługowe. W domu z już działającą pompą wynik może być inny niż w budynku z prostym podgrzewaczem elektrycznym.

Warto też sprawdzić, co stanie się w pochmurny dzień lub po większym jednorazowym poborze wody. Komfort nie powinien zależeć od tego, czy akurat świeci słońce. Układ powinien mieć ustalone priorytety i zapewniać potrzebną ilość ciepłej wody. Nadwyżkę z PV wykorzystuje wtedy, gdy jest dostępna.