Tepelné čerpadlo zvyšuje % vlastnej spotreby energie z fotovoltickej inštalácie na obytnej budove o približne 10 %. Nárast percenta vlastnej spotreby prináša používateľom finančný zisk v hodnote 80 – 120 € ročne, čo je v rozmedzí 8 % až 20 % priemernej spotreby (prípadová štúdia s FV inštaláciou s výkonom 5 kWp a 250-litrovým zásobníkom, ktorá počíta s cenou 0,293 eura/kWh za spotrebovanú elektrinu a s výkupnou tarifou 0,078 eura/kWh).
Kombinácia tepelného čerpadla a solárnych panelov (FV) je skvelým spôsobom, ako šetriť energiu. Tepelné čerpadlo môže sčasti fungovať na bezplatnej elektrine vďaka FV inštalácii. Ďalej v tomto dokumente uvádzame citácie z internej prípadovej štúdie spoločnosti Daikin o tom, koľko možno ušetriť pri používaní tepelného čerpadla spolu s FV technológiou.
Tepelné čerpadlá a FV
FV panely premieňajú solárnu energiu na elektrinu, ktorú možno využiť dvomi spôsobmi:
- Môžete ju používať doma a znížiť si tak účet za elektrinu na konci mesiaca (vlastná spotreba).
- Môžete ju preniesť späť do siete a dostať za ňu zaplatené (výkupná tarifa).
Výkupné tarify sú strategický nástroj, ktorý má motivovať k investícii do FV panelov tým, že za energiu dodanú do siete sa domácnostiam platí nadtrhová cena. Keďže trh s FV je rozvinutý, táto podpora už nie je natoľko potrebná a výkupné tarify v mnohých krajinách Európy klesajú. To znamená, že ako optimálny prínos FV inštalácie je čoraz dôležitejšie zvýšenie podielu vlastnej spotreby. Skvelým spôsobom, ako to dosiahnuť, je používať na vykurovanie domu a ohrev vody tepelné čerpadlo namiesto plynu. Svoju spotrebu tak presuniete z plynu na (čiastočne bezplatnú) elektrinu.
Dom treba zvyčajne vykurovať len počas zimy a prechodných období, zatiaľ čo FV panely generujú najviac elektriny počas leta. Tepelné čerpadlá sa však používajú aj na ohrev zásobníka teplej pitnej vody na sprchovanie a kúpanie. Dopyt po teplej vode je stabilný počas celého roka. Navyše môžete optimalizovať čas denného ohrevu zásobníka. Domácnosti s FV panelmi by mali zohrievanie zásobníka naplánovať na poludnie, keď je zvyčajne k dispozícii veľká FV kapacita a dopyt po elektrine v domácnosti je nízky. Týmto spôsobom tepelné čerpadlo využíva dostupnú solárnu energiu vtedy, keď je k dispozícii. Bezplatný ohrev vody je oveľa zaujímavejší než dodávanie dostupnej solárnej energie do siete za nevýhodné výkupné tarify.
Po druhé, zásobník teplej pitnej vody môže v kombinácii s tepelným čerpadlom fungovať ako „batéria energie“. Nadbytočnú solárnu energiu možno použiť na ohrev ďalšej vody, ktorú domácnosť počas dňa zvyčajne ani nespotrebuje, čím sa však efektívne uchová energia na neskoršie použitie.
Tepelné čerpadlá Daikin majú optimalizované algoritmy, ktoré maximalizujú využitie nadbytočnej solárnej energie.
Prípadová štúdia Daikin zobrazuje vplyv inštalácie tepelného čerpadla s FV optimalizáciou. Táto prípadová štúdia bola vykonaná v júni 2022 v Belgicku a boli v nej použité tepelné čerpadlo Daikin Altherma s 250-litrovým zásobníkom a FV inštalácia s výkonom 5 kWp.
Keďže výkupné tarify klesajú, prínosy FV možno optimalizovať zvyšovaním pomeru vlastnej spotreby. Pomer vlastnej spotreby je percento z celkovej FV produkcie, ktoré sa použije v domácnosti a neexportuje sa do siete.
Vzorec na výpočet vlastnej spotreby je:
Vlastná spotreba = (Celková produkcia − Export)
Celková produkcia
V tejto prípadovej štúdii sa pomer vlastnej spotreby zvýšil dvomi spôsobmi:
- zvyšovaním spotreby elektriny tým, že sa voda ohrievala pomocou tepelného čerpadla namiesto plynového kotla, a preto bolo menej energie exportovanej do siete;
- uchovávaním nadbytočnej energie v zásobníku teplej pitnej vody tým, že sa zvýšila teplota ohrevu o ďalších 10 °C vždy, keď bola k dispozícii FV kapacita. Tým sa tepelná energia uchová v zásobníku a zníži sa dopyt po elektrine zo siete neskôr, keď FV energia nemusí byť k dispozícii.
Testovacie miesto preukázalo veľmi zreteľné zlepšenie pomeru vlastnej spotreby: od 33 % bez tepelného čerpadla až po 40 % s tepelným čerpadlom a jeho FV optimalizačným algoritmom počas mesiaca jún 2022. Pri odvodení výsledkov za celý rok sa 35 % až 50 % energie potrebnej na prípravu teplej pitnej vody dá pokryť bezplatnou FV energiou, čoho výsledkom (pri cenách energie platných v júni 2023) je úspora za energiu vo výške 90 až 120 eur, a to len na prípravu teplej pitnej vody. Je to viac ako 23 eur, ktoré sa mohli získať exportovaním nadbytočnej energie do siete. Ak vezmeme do úvahy aj energiu na vykurovanie a/alebo chladenie priestoru, úspory budú ešte vyššie.
Záver
Tepelné čerpadlo zvyšuje % vlastnej spotreby energie z fotovoltickej inštalácie na obytnej budove o približne 10 %. To prináša používateľom finančný zisk v hodnote 80 – 120 € ročne (prípadová štúdia, ktorá počíta s cenou 0,293 eura/kWh za spotrebovanú elektrinu a s výkupnou tarifou 0,078 eura/kWh).
Viac informácií o tejto prípadovej štúdii alebo podrobnejšie vysvetlenie toho, ako funguje optimalizácia tepelného čerpadla, nájdete v kompletnej štúdii.