Pompa ciepła z fotowoltaiką – duet idealny wsparty przez AI? Pokazujemy na przykładzie

Od kilku lat można zaobserwować wzrost zainteresowania nowoczesnym budownictwem, które zmierza do osiągnięcia jak najwyższego stopnia samowystarczalności energetycznej. Coraz częściej stosuje się więc rozwiązania technologiczne bazujące na odnawialnych źródłach energii jak połączenie instalacji fotowoltaicznej z pompą ciepła. Czy jest to dobre i opłacalne połączenie? Kto korzysta na zakupie fotowoltaiki z pompą ciepła?

Z tego artykułu dowiesz się:

• jak połączenie pompa ciepła – fotowoltaika – dynamiczne bilansowanie zwiększa autokonsumpcję;
• jak pompa ciepła z fotowoltaiką wspartą przez system AI zwiększa oszczędności.

Fotowoltaika i pompa ciepła – dlaczego warto?

Pompa ciepła wykorzystuje energię zgromadzoną w ziemi, powietrzu lub wodzie do ogrzewania lub chłodzenia pomieszczeń w domu, wentylacji lub do przygotowywania ciepłej wody użytkowej, by mogła działać wymaga zasilania energią elektryczną. Z kolei panele fotowoltaiczne wytwarzają darmowy i ekologiczny prąd. Połączenie tych dwóch urządzeń jest więc korzystne dla środowiska, jak i dla naszego portfela.

Co więcej, pompa ciepła pozwala zwiększyć bieżącą konsumpcję energii elektrycznej z instalacji fotowoltaicznej. Jest to korzystniejsze niż system opustów ponieważ wytworzony prąd możemy wykorzystać 1:1, a nie 1:0,8 lub 1:0,7. Poniżej o tym, jak to działa i dzięki czemu!

Pompa ciepła, fotowoltaika i dynamiczne bilansowanie

Dynamiczne bilansowanie energii z fotowoltaiki z gwarancją 1:1 to alternatywna forma rozliczenia energii z fotowoltaiki. Alternatywa wobec tego, co oferuje przez polski rynek OZE. Alternatywna wobec systemu net-billing i wobec systemu net-metering. Jest to coś, co na wyłączność oferuje tylko Columbus Energy S.A.

Jak wspomniano w akapicie powyżej, polega to na tym, że za każdy 1 kWh energii, który wprowadzasz do sieci, odbierzesz dokładnie tyle samo, a czasem nawet więcej.

Pompa ciepła z fotowoltaiką wsparte przez 7 algorytmów

Columbus Intelligence to zaawansowany system, oparty o 7 zaawansowanych algorytmów. Samodzielnie zarządza urządzeniami OZE domu takimi jak: pompa ciepła, fotowoltaika, magazyn energii czy stacje ładowania aut elektrycznych. Jednakże swą technologią wykracza poza standardowe rozwiązania typu system hems czy wspomniany smart home. Jest to nie tylko narzędzie do monitorowania i konfiguracji urządzeń, ale także kompleksowy system zarządzania energią, zaprojektowany tak, aby maksymalizować oszczędności.

Wspomniane algorytmy automatycznie monitorują i sterują wybranymi parametrami wszystkich połączonych urządzeń. System codziennie analizuje dane dotyczące produkcji z fotowoltaiki, zużycia i cen energii, a następnie generuje spersonalizowane strategie optymalizacji. W efekcie każdego dnia korzystasz z najbardziej opłacalnego scenariusza energetycznego.

Jak współpraca na linii pompa ciepła i fotowoltaika przyczynia się do obniżenia rachunków?

System Columbus Intelligence zarządza energią, wykorzystując taryfy dynamiczne/wielostrefowe. To z kolei pozwala na zasilanie pompy ciepła energią wygenerowaną przez instalację fotowoltaiczną w godzinach, gdy stawki z sieci za kWh są najniższe. Dzięki temu znacząco obniżasz koszty ogrzewania, co jest szczególnie ważne zimą, gdy produkcja energii z fotowoltaiki jest mniejsza, a znaczna część energii którą wykorzystujesz pochodzi z sieci.

• Dostosowanie do preferencji mieszkańców domu
  system Columbus Intelligence zarządzania ogrzewaniem domu – tzn. automatycznie reaguje na aktywność domowników, produkcję z fotowoltaiki, a także ceny energii – wszystko w trosce o Twój komfort i rachunki.
• Energia z PV automatycznie wykorzystana do ogrzewania
  system efektywnie wykorzystuje energię z fotowoltaiki do ogrzewania domu, minimalizując lub eliminując konieczność korzystania z droższej energii z sieci.
• Automatyczne magazynowanie energii w odpowiednich momentach
  dzięki inteligentnym 7 algorytmom, system automatycznie magazynuje energię z sieci w najbardziej opłacalnych momentach dnia, gdy ceny są najniższe.

Pompa ciepła i fotowoltaika + wirtualny magazyn energii = darmowe grzanie

Jak ogrzewać dom prawie za darmo? Wiesz o tym, jak działa dynamiczne bilansowanie. Jako klient Columbus Energy, nadwyżki energii z fotowoltaiki trafiają do Twojego wirtualnego magazynu. Odebrać je możesz w stosunku 1:1 – tj. za przesłane 1 kWh odbierasz 1 kWh, także w sezonie jesienno-zimowym. Dzięki temu możesz wykorzystywać zieloną, darmową energię do zasilania pompy ciepła. Zasilać nawet wtedy, gdy produkcja energii ze słońca – ze względu na krótsze dni słoneczne – bywa ograniczona. Innymi słowy, zamiast kupować energię z sieci, pobierasz ją z własnego wirtualnego magazynu – 1 do 1.

Z kolei, gdy przychodzi okres cieplejszy, gdy fotowoltaika wytwarza nadwyżki energii elektrycznej, dostajesz od Columbus Energy możliwość wymiany pozostałych kWh po zimie na rabat na opłaty dystrybucyjne, dzięki któremu możesz ponownie obniżyć rachunki za prąd.

Ile energii potrzebuje pompa ciepła?

Przykład:

• dom wolnostojący, nowo wybudowany,
• powierzchnia – 100m2,
• szacowany współczynnik zapotrzebowania na ciepło 100 kWh/m2/rok,

Do ogrzewania budynku potrzeba 10 000 kWh/rok energii cieplnej.

Instalacja służy również do przygotowania c.w.u.

• liczba mieszkańców – 4,
• do ogrzewania c.w.u do temp. 42 st. C – ok. 2000 kWh/rok energii cieplnej/rok.

Całkowite zapotrzebowanie domu na energię elektryczną wynosi 12 000 kWh/rok.

Dostarczenie takiej energii przez pompę ciepła typu powietrze-woda o sezonowym współczynniku COP=5 wiąże się z pobraniem z sieci około 2400 kWh energii elektrycznej.

Wielkość instalacji fotowoltaicznej a pompa ciepła

Instalacja fotowoltaiczna o mocy 1 kWp może dostarczać w ciągu roku 980 – 1000 kWh energii elektrycznej. Do zaspokojenia potrzeb domu na ciepło i przygotowania wody teoretycznie wystarczyłaby instalacja o mocy 2,4 kWp, ale czy na pewno? Polska charakteryzuje się klimatem umiarkowanym. Zapotrzebowanie na ciepło, a więc i wzmożona praca pompy występuje w miesiącach zimowych, kiedy natężenie promieniowania słonecznego jest niższe i mniejsza jest też produkcja energii z paneli fotowoltaicznych.

Dzięki systemowi opustów nadmiar energii produkowany w miesiącach letnich trafia do sieci, skąd możemy ją pobrać z powrotem w 70% lub 80% (odpowiednio dla instalacji powyżej 10 kW i do 10 kW) zimą.  Jeśli oczekujemy, że instalacja fotowoltaiczna w pełni pokryje zapotrzebowanie na energię elektryczną, musimy przewymiarować system o straty związane z magazynowaniem energii.

Pompa ciepła a magazynowanie energii

Dzięki pompie ciepła, która służy również do podgrzewania wody użytkowej, możemy magazynować energię elektryczną w postaci energii cieplnej. W jaki sposób? Rolę akumulatora może pełnić instalacja c.w.u. Zainstalowanie w zbiorniku pompy ciepła grzałki pozwala na skuteczne wykorzystywanie energii elektrycznej na bieżąco.

Wspomniane tu połączenie – pompa ciepła i fotowoltaika – pozwala zwiększyć stopień wykorzystania na własne potrzeby całej wyprodukowanej energii elektrycznej. Dzięki temu inwestycja jest jeszcze bardziej opłacalna ponieważ nie ponosimy strat związanych z oddawaniem nadmiaru prądu do sieci. Duet dwóch zestawów urządzeń jest rozwiązaniem bardzo korzystnym nie tylko dla naszego portfela, ale i dla środowiska. Wytwarzanie energii elektrycznej i cieplnej z odnawialnych źródeł nie wiąże się bowiem z emisją szkodliwych substancji.

Pompa ciepła z fotowoltaiką i programy wsparcia finansowego

Żyjemy w czasach OZE – można rzec. To znaczy, popularyzuje się oraz wspiera rządowo zakup OZE. W Polsce istnieje kilka programów i ulg podatkowych, które wspierają zakupu duetu fotowoltaika i pompa ciepła. Oto najważniejsze z nich:

Dofinansowanie Mój Prąd 6.0

Obecnie program ten oferuje dofinansowanie do fotowoltaiki. W najnowszej 6. edycji wyłączone zostały pompy ciepła, kolektory słoneczne oraz systemy zarządzania energią HEMS/EMS. Jednakże, dofinansowanie Mój Prąd 6.0 można łączyć z innymi formami dotacji i ulg. W tym z „Czyste Powietrze” oraz ulga termomodernizacyjna.

Program Czyste Powietrze

Program skierowany do właścicieli domów jednorodzinnych. Umożliwia uzyskanie dofinansowania do termomodernizacji, na wymianę źródeł ciepła na bardziej ekologiczne, w tym – dofinansowanie do pompy ciepła, które można łączyć z Mój Prąd 6.0. Dotacje mogą wynosić od 30% do 90% kosztów kwalifikowanych, w zależności od dochodów beneficjenta. Jest to często wykorzystywany program przez prosumementów, którzy szukają duetu: pompa ciepła i fotowoltaika.

Ulga termomodernizacyjna

W ramach ulgi podatkowej można odliczyć od dochodu wydatki poniesione na instalację takich elementów OZE, jak pompa ciepła i fotowoltaika czy na modernizację energetyczną budynku. Maksymalna kwota odliczenia wynosi 53 tys. zł na jednego podatnika.

Regionalne programy wsparcia

Gminy i województwa mają własne programy. Mogą to być dodatkowe dotacje lub preferencyjne warunki finansowania na instalacje fotowoltaiczne i pompy ciepła.

Dlaczego warto skorzystać z tych form wsparcia na zakup duetu pompa ciepła i fotowoltaika?

Dzięki dostępnym dotacjom i ulgom można znacząco obniżyć koszty inwestycji w system łączący pompę ciepła z fotowoltaiką. Nie tylko przyspiesza to zwrot z inwestycji, ale także umożliwia większej liczbie osób dostęp do nowoczesnych i ekologicznych technologii.

Zachęcamy do kontaktu z naszymi ekspertami, którzy pomogą w doborze odpowiednich rozwiązań oraz wskażą, jak najlepiej skorzystać z dostępnych programów wsparcia.

Jak dobrać do siebie pompę ciepła i fotowoltaikę?

Aby zestaw fotowoltaiczny był maksymalnie efektywny, pompa ciepła i fotowoltaika muszą być do siebie odpowiednio dopasowane. Oto główne kroki, jakie wykonują specjaliście z branży OZE.

1. Zdefiniowanie zapotrzebowanie energetyczne domu

Czyli ocena, jakie jest zapotrzebowanie energetyczne budynku. Pompa ciepła powinna, choć dla pewnych inwestorów po propstu musi pokrywać całoroczne zapotrzebowanie na ciepło, czyli ogrzewanie + podgrzewanie ciepłej wody użytkowej (CWU). Dla przeciętnego domu jednorodzinnego (120–150 m², dobrze ocieplonego) zapotrzebowanie owe wynosi ok. 6–10 kW mocy grzewczej.

2. Określenie rocznego zużycia prądu przez pompę

Pompy ciepła są energooszczędne, ale zużywają prąd – rocznie może to być 2000–4000 kWh. Znając to zużycie, możesz dobrać odpowiednią moc instalacji fotowoltaicznej – np. jeśli pompa zużywa 3000 kWh, a gospodarstwo domowe kolejne 2000 kWh, to potrzebujesz PV o mocy ok. 5–6,5 kWp.

3. Dobierz rodzaj pompy ciepła

Powietrzna pompa ciepła jest częściej stosowana z fotowoltaiką. Ma to miejsce ze względu na niższy koszt i łatwiejszy montaż. Z kolei gruntowe pompy ciepła są droższe, ale bardziej stabilne zimą.

4. Sprawdź współczynnik COP/SCOP

Współczynnik COP pompy ciepła (Coefficient of Performance), wyraża stosunek zużytej energii do ciepła wytworzonego przez pompę ciepła w standardowych warunkach. Im wyższa wartość COP, tym bardziej wydajna pompa ciepła. Dobre modele reprezentują wartości 3-5, ale rekomendujemy, by decydować się na te powyżej 4. 4 oznacza to, że z 1 kWh prądu uzyskasz 4 kWh ciepła.

5. Zastosuj system HEMS – Columbus Intelligence

O energooszczędnym potencjale 7 algorytmów Columbus Intelligence była już mowa. Tutaj tylko przypominamy, żeby dwa razy się nie zastanawiać.

6. Uwzględnij dofinansowania (łączenie dotacji)

Inwestycja w duet fotowoltaika + pompa może być częściowo sfinansowana z programów „Mój Prąd”, „Czyste Powietrze” oraz z ulgi termomodernizacyjnej. Więcej na ten temat przedstawią nasi doradcy energetyczny i fotowoltaiczni.