Dizalica topline zahtijeva električnu energiju, a fotonaponski paneli je proizvode ekološki i besplatno. Kako to vješto koristiti?

Dizalice topline postaju sve popularnije. Velik broj već izvedenih i funkcionalnih instalacija izvrstan je argument za ulaganje u ovaj obnovljivi izvor energije za neodlučne investitore. Znanje o dizalicama topline sve je potpunije, zbog čega je većina budućih korisnika svjesna da, iako su ekološka rješenja, troše mnogo više električne energije od tradicionalnih uređaja za grijanje.Pa zašto ne biste kombinirali dizalicu topline s fotonaponskim panelima i sami proizveli energiju za napajanje uređaja? Istražimo ovu mogućnost na primjeru postojeće kuće.

Potrebe i prilike

Nova obiteljska kuća s dobrim standardom izolacije, površine cca 130 m22 godišnje treba cca 11.800 m2 za grijanje i grijanje priprema vode. kWh toplinske energije. Da bi toliki dio energije osigurala dizalica topline zrak-voda sa sezonskim koeficijentom učinkovitosti SCOP=3,8, iz mreže bi bilo potrebno crpiti gotovo 3100 kWh električne energije. U poljskim uvjetima, fotonaponska instalacija daje približno 980 kWh električne energije godišnje za svaki 1 kWp (vršni kilovat - instalirani kapacitet u tzv. standardnim uvjetima). Teoretski, instalacija od 3,2 kWp bila bi dovoljna za potrebe navedene kuće i njeno besplatno grijanje. Nažalost samo teoretski, jer u praksi period proizvodnje električne energije iz fotonaponske instalacije i vrijeme intenzivnog rada dizalice topline u potpunosti prolaze

Stručnjak odgovaraMaciej Ferdek, voditelj prodaje dizalica topline Mitsubishi Electric

Hoće li dizalica topline zrak-voda raditi u klimatskim uvjetima koji prevladavaju u Poljskoj? Da li instalacija ove vrste pumpe zahtijeva komplicirane radove na montaži?

U Poljskoj već mnogo godina bilježimo značajno zagrijavanje i zimi i ljeti. Uz trenutne vremenske trendove, dizalice topline zrak/voda postaju najbolja alternativa tradicionalnim uređajima za grijanje. Trenutno se na poljskom tržištu mogu pronaći uređaji vodećih proizvođača dizalica topline koji svoju nazivnu snagu grijanja održavaju na temperaturama od -15 stupnjeva C, a njihovi proizvođači jamče ispravan rad i do -28 stupnjeva C vani. Takvi uređaji uključuju, između ostalih, pumpe Mitsubishi Electric serije Ecodan i Zubadan. To znači da će nam takvi uređaji pružiti toplinsku udobnost zimi u svakom kutku naše zemlje.Dodatni aspekt koji ide u prilog korištenju dizalica topline zrak-voda je činjenica da njihova snaga i učinkovitost, odnosno COP, raste s porastom vanjske temperature zraka. To znači da su u razdoblju od proljeća do jeseni najjeftiniji dostupni izvor tople vode. Neki od njih postižu COP iznad 5 na +20 stupnjeva C i što je viša temperatura, to je veći koeficijent.

Pri odabiru vrste i proizvođača uređaja vrlo je važno imati odgovarajući sustav grijanja u zgradi, namijenjen dizalicama topline. Dizalice topline zrak/voda su uređaji koji obično rade na parametru niske temperature vode. Najbolji prijemnici topline koji se koriste za dizalice topline su podno grijanje i kapilarne mreže. Dizalice topline također se mogu koristiti za instalacije radijatora i ventilokonvektora, ali treba imati na umu njihov pravilan odabir i korištenje međuspremnika u instalaciji. Također preporučam korištenje sistemskih rješenja proizvođača toplinskih pumpi u pogledu spremnika c.w.u. Optimizirane su za određene modele uređaja, tako da najučinkovitije koriste energiju proizvedenu dizalicama topline za zagrijavanje tople vode

Dodatni aspekt u korist korištenja dizalica topline zrak-voda je činjenica da one ne zahtijevaju dodatne (često skupe) priključke na zgradu, npr. ne zahtijevaju održavanje i vrlo su tihe. S obzirom na važeće EU propise i WT 2021, to je jedini izvor topline u novoizgrađenim zgradama koji će zadovoljiti sve tehničke i ekonomske zahtjeve. Ništa ne stoji na putu ugradnje pumpi u modernizirane kuće.

Rad fotonaponske instalacije

Dnevna potreba za električnom energijom u gore opisanoj kući krajem ožujka iznosila je u prosjeku 9,6 kWh. Tog dana proizvodnja energije iz fotonaponske instalacije dosegla je razinu od 6,04 kWh, od čega je potrošeno gotovo 2,1 kWh (35%) čime je podmirena trenutna potražnja.Električna energija koja nije potrošena kućanskim aparatima vraćena je u mrežu. Bilo je 3,9 kWh (65%). Pokazatelj vlastite potrošnje, inače poznat kao pokazatelj vlastite potrošnje, iznosio je tog dana čak 35% (obično njegova vrijednost ne prelazi 30%), pokazatelj energetske neovisnosti - 22% (2,1 od potrebnih 9,6 kWh bilo je koristi se). Treba napomenuti da se ovdje radi o maloj instalaciji kapaciteta 1,25 kWp koja se sastoji od pet fotonaponskih panela, dok tipični setovi koji se danas nude obično imaju kapacitet ne manji od 3 kWp.

Kakav bi bio učinak rada takve više nego duplo veće instalacije? Plavo područje na grafikonu koje informira o proizvodnji energije samo bi se razvuklo prema gore, što bi pak značilo smanjenje stope vlastite potrošnje i povećanje izvoza energije u mrežu na 12,4 kWh (86%). Iz dijagrama se jasno vidi da se razdoblje potrebe za električnom energijom od strane električnih uređaja u zgradi i razdoblje njezine proizvodnje fotonaponskom instalacijom samo u maloj mjeri preklapaju.Ovo neslaganje može se ispraviti na dva načina.

Profitabilnost fotonaponske instalacije

Potrošnju energije koju proizvodi fotonaponska instalacija najlakše ćete povećati optimalnim uključivanjem električnih uređaja. Vrlo je važno da se monofazni pretvarač spoji točno na onu fazu iz koje navedeni uređaji crpe energiju. Pretpostavka je dobra, ali moderne perilice rublja i posuđa prilično su energetski učinkovite i troše prosječno oko 1 kWh električne energije po jednom ciklusu. Stoga će njihovo aktiviranje u razdoblju najveće proizvodnje energije fotonaponskih panela povećati potrošnju za samo 2 kWh. U slučaju male instalacije, to će značiti prilično velike promjene u pokazateljima, ali u većoj instalaciji, promjene će biti samo kozmetičke. Osim toga, ljeti, kada će se dnevna proizvodnja električne energije povećati za dodatnih 25%, stope potrošnje će se dodatno smanjiti, a količina električne energije koja se stavlja u mrežu će se povećati.

Upravljanje energijom

Električna energija se može pohraniti u baterije i koristiti u razdobljima veće potražnje. Međutim, trošak kupnje baterija dovoljnog kapaciteta toliko je visok da učinkovito obeshrabruje takvo ulaganje. Racionalnijim rješenjem čini se rješenje u kojem funkciju akumulatora obavlja npr. sustav potrošne tople vode. Uostalom, u velikoj masi tople vode nalazi se pohranjena energija, koja se može pohraniti dugo vremena i koju ćemo ionako prije ili kasnije iskoristiti. Za jedno zagrijavanje vode iz slavine u spremniku od 200 l s 10 na 50ºC potrebno je 9,3 kWh energije. Ugradnjom električnog grijača u njega omogućit ćete kontinuirano učinkovito korištenje energije proizvedene u fotonaponskoj instalaciji. Međutim, postoji mali "ali" . Korištenje tople vode potrebno je organizirati na način da se spremnik isprazni dovoljno brzo tijekom dana.Tada će u razdoblju velike insolacije vodu zapravo trebati zagrijavati, a za to će se moći koristiti besplatna električna energija iz fotonaponske instalacije. Kad bi se voda u spremniku morala zagrijati za samo 15 K, na primjer od 35 do 50 ºC, trebalo bi dobiti 3,5 kWh energije.

VIDEO: grijanje doma toplinskom pumpom

Pametna suradnja fotonapona i dizalice topline

Još jedan način upravljanja prekomjernom proizvodnjom električne energije je korištenje pametnog brojila instaliranog u kućnom rasklopnom uređaju. Njegova je zadaća izmjeriti onaj dio energije koju proizvede kućna fotonaponska instalacija koju električni uređaji u zgradi nisu uspjeli iskoristiti pa se usmjerava u električnu mrežu. Mjerilo povezano komunikacijskom sabirnicom s regulatorom toplinske crpke može poslati signal zahtjeva. Tada automatika, "vidjeći" ispunjenje ispravno programiranog praga snage, uključuje odabranu funkciju dizalice topline, npr. grijanje komunalne vode, antibakterijsko zagrijavanje spremnika tople sanitarne vode, grijanje vode u međuspremniku vode za grijanje, podizanje ili snižavanje (hlađenje) temperature u prostorijama, grijanje vode u bazenu i sl.U odnosu na prethodno rješenje, razlika koja proizlazi iz korištenja pametnog brojila sastoji se u kontroli rada dizalice topline od trenutka stvarnog viška električne energije. Ovakva kontrola omogućuje gotovo potpuno iskorištavanje energije iz fotonaponske instalacije, a time i najveću financijsku korist.

Kategorija:

Rekonstrukcija