Technologie OZE stopniowo, ale konsekwentnie wypierają tradycyjne źródła energii. Inwestorów przekonuje wiele aspektów ekologicznych urządzeń: od dbałości o środowisko przez bezawaryjność aż po względnie krótki okres zwrotu z inwestycji, który przy obecnej technologii wynosi kilka lat. Jednym z bardziej popularnych rozwiązań jest połączenie dwóch układów, które razem generują efekt synergii – pompa ciepła plus fotowoltaika. 

Kiedy opłaca się pompa ciepła z fotowoltaiką i o czym warto pamiętać, kiedy planujesz montaż takiego zestawu?

Jak działa pompa ciepła zasilana fotowoltaiką?

Pompa ciepła i fotowoltaika to połączenie dwóch systemów OZE. Fotowoltaika pozwala na generowanie energii elektrycznej z promieniowania słonecznego dzięki wykorzystaniu efektu fotowoltaicznego. Energia słoneczna, która dociera do paneli PV, jest przetwarzana na prąd stały, a następnie konwertowana przez falownik na prąd przemienny, z którego na co dzień wszyscy korzystamy.

Prawidłowo wymierzona i skalibrowana fotowoltaika pozwala zrównoważyć autokonsumpcję, czyli dobowe zapotrzebowanie na prąd, a niekiedy również zachować nadmiar prądu w magazynie energii.

Z kolei pompa ciepła służy do zasilania w ciepło domowej instalacji – centralnego ogrzewania oraz ciepłej wody użytkowej.

W zależności od zastosowanej technologii i źródła ciepła wyróżnia się pompy ciepła:

• gruntowe,
• powietrzne,
• wodne.

Podtypy klasycznych rozwiązań to np. pompa woda-powietrze lub urządzenia hybrydowe, które integruje się z innym systemem grzewczym.

Warto pamiętać, że dobra pompa ciepła nie tylko zużywa mało energii i produkuje jak najwięcej ciepła. Musi również stabilnie pracować. Droższe modele są zazwyczaj wyposażone w zaawansowaną automatykę sterującą, która zapewnia płynną pracę urządzenia bez znacznych obciążeń w krótkim czasie.

Każda pompa ciepła potrzebuje energii elektrycznej, aby móc funkcjonować. Idealnym rozwiązaniem jest więc stworzenie systemu, który sam się napędza. Tani prąd generowany przez fotowoltaikę zasila pompę, która jest odpowiedzialna za generowanie ciepła w domu. Jaka fotowoltaika do pompy ciepła będzie najlepsza?

Jaka moc fotowoltaiki do pompy ciepła będzie optymalna?

Moc instalacji fotowoltaicznej powinna być dobrana w taki sposób, aby równoważyć autokonsumpcję prądu przez użytkowników. Takie rozwiązanie wymaga starannej optymalizacji, ponieważ nadmiar generowanego prądu – jeżeli nie korzystasz z magazynu energii – trafia do sieci centralnej. Oczywiście można go odebrać, ale nie jest to już równie opłacalne, zwłaszcza uwzględniając zmiany, jakie dotknęły przepisy normujące sektor fotowoltaiczny.

Warto pamiętać, że obowiązujący do tej pory system opustowy jest stopniowo wypierany przez net-billing. Korzystają z niego wszyscy inwestorzy, którzy dokonali zgłoszenia po 1 kwietnia 2022 roku. W nowym modelu rozliczeniowym wyliczenie zysków i okres zwrotu inwestycji nie jest proste, ponieważ cena energii w momencie jej zakupu jest uzależniona od cen obowiązujących na Rynku Dnia Następnego.

Typowa rodzina zużywa od około 1 500 kWh do 3 000 kWh rocznie (odpowiednio dla 2- oraz 5-osobowych rodzin). Wbrew pozorom nie jest to dużo i przy typowej instalacji fotowoltaicznej o mocy rzędu 4–5 kWp łatwo o przewymiarowanie. Są to jednak wartości, które nie uwzględniają ogrzewania, a jedynie bieżącą autokonsumpcję. Powoduje to spadek opłacalności całej inwestycji i wydłuża jej zwrot. Dobrym uzupełnieniem domowej instalacji może być jednak pompa ciepła.

Ile energii elektrycznej zużywa pompa ciepła?

Zapotrzebowanie pompy ciepła na prąd zależy od kilku czynników. Kluczowe znaczenie ma powierzchnia oraz efektywność energetyczna budynku. Im dom jest większy lub jego ocieplenie jest w gorszym stanie, tym ciężej musi pracować pompa, aby utrzymać odpowiednią temperaturę w otoczeniu.

Osoby, które mieszkają w budynkach wymagających renowacji, mogą rozważyć zlecenie w pierwszej kolejności audytu energetycznego budynku. Pozwoli to na ocenę opłacalności inwestycji oraz ułatwi zaplanowanie dalszych działań jak termomodernizacja i eliminacja mostków cieplnych.

Na zapotrzebowanie pompy ciepła na energię elektryczną ma wpływ również rodzaj stosowanej wentylacji oraz ogrzewania. Kolejna kwestia to liczba domowników. Im więcej osób korzysta z instalacji, tym więcej prądu będzie zużywała instalacja grzewcza.

Jak wyliczyć pożądaną moc PV do pompy ciepła?

Wybierając pompę ciepła, warto również zwrócić uwagę na współczynnik SCOP urządzenia (ang. Seasonal Coefficient of Performance). Pomaga on określić, ile energii elektrycznej sprzęt będzie wykorzystywał w ciągu pełnego roku pracy. Wartość SCOP to tak naprawdę uśredniony (a więc bardziej rzeczywisty) parametr COP (ang. Coefficient of Performance), czyli sprawność cieplna. Definiuje ona, ile ciepła na każdą zużytą kilowatogodzinę produkuje pompa. Urządzenia wysokiej jakości oferują COP na poziomie 4–5,5 kWh.

Znając COP i SCOP pompy oraz roczne zapotrzebowanie na prąd niezbędny do podgrzania wody w domu, można łatwo wyliczyć, ile energii elektrycznej potrzebuje pompa.

Dla przykładu: wykorzystując pompę ze współczynnikiem COP na poziomie 5 w domu, który do ogrzania potrzebuje 20 tysięcy kWh rocznie, uzyskasz zapotrzebowanie na energię w wysokości 4 tysięcy kWh. Tyle energii z fotowoltaiki będzie więc niezbędne, aby zasilić ogrzewanie.

Koszt fotowoltaiki i pompy ciepła

Wysoka cena pompy ciepła i fotowoltaiki to jedyny mankament, który może zniechęcać inwestorów do wybrania tego rozwiązania. Początkowe koszty instalacji i połączenia tych dwóch systemów mogą wynieść kilkadziesiąt tysięcy złotych (60–90 tysięcy zł), choć wiele zależy od mocy instalacji i jakości wykorzystanych podzespołów.

Koszt instalacji fotowoltaicznej o mocy 6 kWp to około 30–40 tysięcy złotych. Pompa ciepła do domu jednorodzinnego o powierzchni 150 m2 kosztuje 30–50 tysięcy złotych. Przy prawidłowo dobranych parametrach sama fotowoltaika zwraca się już po 5–8 latach. W przypadku pompy ciepła czas jest zbliżony tym bardziej, że ceny paliw konsekwentnie rosną, a instalacji OZE przeciwnie – maleją.

Zaletą połączenia fotowoltaiki i pompy ciepła jest bardzo niska awaryjność i bezobsługowość obu systemów. Po ich podłączeniu należy pamiętać o regularnych przeglądach technicznych, czyszczeniu i konserwacji, ale są to czynności tanie, a same usterki zdarzają się niezwykle rzadko. Częściej wynikają z błędów instalatora niż wady sprzętu.

Łączenie fotowoltaiki z pompą ciepła pozwala cieszyć się komfortowymi warunkami termicznymi w znacznie niższej cenie, niż oferują tradycyjne metody ogrzewania jak ekogroszek lub olej opałowy.

Jak obniżyć koszt pompy ciepła i paneli fotowoltaicznych?

Pomimo wysokich cen zakupu pompa ciepła z fotowoltaiką cieszy się bardzo dużym zainteresowaniem wśród inwestorów. Wynika to m.in. z możliwości obniżenia wydatków dzięki skorzystaniu z dofinansowań na szczeblu centralnym i samorządowym. Jakie są najważniejsze rozwiązania dostępne dla beneficjentów OZE?

• Program „Czyste powietrze”

W ramach tej dotacji można uzyskać nawet do 37 tysięcy zł dofinansowania i pokrycia poniesionych kosztów kwalifikowanych. Czyste powietrze można łączyć z ulgami na szczeblu samorządowym oraz ulgą w rozliczeniu podatkowym.

• Program „Moje ciepło”

Dofinansowanie przeznaczone jest dla osób mieszkających w nowym budownictwie i obejmuje zakup oraz montaż pompy ciepła. Kwota wsparcia zależy od wybranej technologii; najszerzej dotowane są gruntowe pompy ciepła.

• Energia Plus

Rozwiązanie zaprojektowane z myślą o przedsiębiorcach. Może przybrać postać zarówno jednorazowej dotacji (wtedy pokryje do 50% poniesionych kosztów), jak i pożyczki (która pokryje do 85% kosztów).

• „Mój Prąd 4.0”

W ramach tej dotacji prosument może otrzymać nawet 20 500 zł pod warunkiem, że nie korzystał wcześniej z innych form wsparcia. Mój Prąd umożliwia ubieganie się o refundację:

• do 4 tysięcy złotych na samą fotowoltaikę (lub 5 tysięcy jeżeli jest sprzężona z innym elementem),
• do 5 tysięcy złotych na magazyn ciepła,
• do 7,5 tysiąca złotych na magazyn energii,
• do 3 tysięcy złotych na system zarządzania energią EMS i HEMS.

• Agroenergia

Dofinansowanie fotowoltaiki dla gospodarstw rolnych składające się z dwóch części. Pierwsza obejmuje refundowanie kosztów mikroinstalacje PV, pompy ciepła i magazyny energii. Druga to biogazownie rolnicze oraz małe elektrownie wodne.

W ramach pierwszej części program można otrzymać refundację nawet 20% kosztów kwalifikowanych. Zakres pomocy jest uzależniony od mocy instalacji:

• do 20% wartości inwestycji, ale nie więcej niż 15 tysięcy złotych dla instalacji o mocy od 10 do 30 kW,
• do 13% wartości inwestycji, ale nie więcej niż 25 tysięcy złotych dla instalacji od 30 do 50 kW.

Dotacja udzielana w ramach Agroenergii obejmuje nie tylko samą fotowoltaikę, ale również instalacje hybrydowe, czyli np. połączenie PV z pompą ciepła.

Oprócz dotacji na poziomie centralnym warto zasięgnąć informacji na temat inicjatyw lokalnych w urzędzie gminy. Połączenie różnych form wsparcia pozwala zredukować koszt całej inwestycji nawet o kilkadziesiąt tysięcy złotych.

Opinie inwestorów o pompie ciepła i fotowoltaice 

Połączenie pompy ciepła i fotowoltaiki to wygodny sposób na niemal darmowe ogrzewanie domu przy jednoczesnej minimalizacji strat wynikających ze zbyt niskiej autokonsumpcji. Taką instalację najlepiej zaplanować jeszcze na etapie budowy domu. Oczywiście można do niej dopasować infrastrukturę budynku, ale oznacza to dodatkowe koszty i prace projektowe.

Umiejętne dobranie mocy paneli oraz typu pompy sprawia, że utrzymanie komfortowych warunków termicznych w pomieszczeniach staje się proste. Warto jednak zawczasu dowiedzieć się, czy orientacja budynku oraz ukształtowanie terenu pozwalają na wykorzystaniu potencjału PV w pełni. Jeżeli warunki nie będą odpowiednio zoptymalizowane, opłacalność pompy ciepła zmaleje, ponieważ trzeba będzie zasilać ją z prądu pochodzącego z sieci centralnej. Kiedy fotowoltaika będzie mało wydajna, odczuje to domowy budżet, ponieważ generowana energia nie będzie w stanie pokryć bieżącego zużycia prądu.

Zachęcamy Cię, by przed podjęciem decyzji o inwestycji skontaktować się z SunCurrent. Pomogą Ci wykwalifikowani fachowcy, którzy przeprowadzą audyt energetyczny Twojego budynku i pomogą znaleźć rozwiązanie najkorzystniejsze dla Ciebie.