Sensowna współpraca pompy ciepła wody użytkowej z instalacją PV

Zużycie energii elektrycznej w budynku jednorodzinnym mieści się zwykle w zakresie od 2500 do 4500 kWh/rok. Wyższe zużycie roczne energii dotyczy budynków o bogatszym wyposażeniu, a także tych, w których została zamontowana pompa ciepła wody użytkowej.  Zgodnie z etykietami energetycznymi powinna zużywać ona rocznie około 800-900 kWh energii (dla profilu rozbioru L).

Zastosowanie pompy ciepła do podgrzewania wody użytkowej jest korzystne dla instalacji fotowoltaicznej, zapewniając jej stałe (przynajmniej częściowe) obciążenie w ciągu dnia. Najczęściej w budynkach jednorodzinnych zużycie energii w ciągu dnia pod nieobecność mieszkańców obniża się do minimum. Z punktu widzenia ekonomicznego korzystniejszy efekt uzyskuje się, zużywając energię wytwarzaną przez instalację PV na własne potrzeby, niż oddając ją do sieci elektroenergetycznej.

Zwykle praca pompy w ciągu doby wynosi trwa przynajmniej 6 godzin (przykładowo może to być 6,7 h podgrzewania 300 litrów wody od temperatury 15 do 45°C, z mocą podgrzewu 1,65 kW i ze stratami cieplnymi 5%). Pozwala to już na korzystne obciążenie instalacji PV w ciągu dnia.

Przy zapotrzebowaniu 2500 kWh/rok energii elektrycznej, zastosowanie instalacji PV o mocy 3 kWp może teoretycznie pozwolić na pokrycie całorocznych potrzeb energii. Przy zwiększonym zużyciu 4500 kWh/rok, pokrycie potrzeb rocznych będzie możliwe przy zastosowaniu instalacji o mocy rzędu 5-6 kWp. Problemem pozostaje zawsze niejednoczesne zużycie i produkcja energii w czasie, co wymusza potrzebę magazynowania energii elektrycznej. W praktyce oznacza to konieczność współpracy instalacji PV z siecią elektroenergetyczną (instalacja typu ON-GRID).

W przykładowym budynku jednorodzinnym (http://eko-blog.pl/) zużycie energii elektrycznej dla ogólnych potrzeb wynosi średnio 13 kWh/dzień (poza sezonem grzewczym). Pompa ciepła wody użytkowej pracując dla podwyższonych potrzeb (60°C), zużyłaby ok. 7 kWh energii. Standardowa instalacja fotowoltaiczna o mocy 3 kWp (ok. 20 m²) w najkorzystniejszych dniach letnich byłaby w stanie pokrywać potrzeby energii elektrycznej budynku i pompy ciepła w ciągu dnia (od około 9.00 do 15.00). Jedynie niewielkie nadwyżki energii należałoby oddać do sieci elektroenergetycznej.

Regulator pompy ciepła Vaillant aroTHERM VWL BM 290/4 ma 2 bezpotencjałowe styki, których zwieranie powoduje podgrzewanie wody do podwyższonej temperatury. W ten sposób zbiornik pompy ciepła staje się akumulatorem energii wytwarzanej przez instalację PV. Styk PV ECO podwyższa temperaturę podgrzewanej wody użytkowej do 60°C. Styk PV MAX podwyższa temperaturę podgrzewanej wody do 65°C co zapewni dodatkową akumulację ciepła i zwiększy odbiór energii elektrycznej z instalacji PV. W tym trybie pracy, włączana zostaje także zabudowana w zbiorniku grzałka elektryczna, co dodatkowo zwiększa odbiór energii wytwarzanej w instalacji fotowoltaicznej o 1500 W (łącznie zużycie maks. 2200 W).

Porada pochodzi z portalu EKO-BLOG firmy Vaillant
www.eko-blog.pl