Топлотна пумпа захтева електричну енергију, а фотонапонски панели је производе еколошки и бесплатно. Како то вешто користити?

Топлотне пумпе постају све популарније. Велики број већ завршених и оперативних инсталација одличан је аргумент за улагање у овај обновљиви извор енергије за неодлучне инвеститоре. Знања о топлотним пумпама су све потпунија, због чега је већина будућих корисника свесна да, иако су еколошка решења, троше много више електричне енергије од традиционалних уређаја за грејање.Па зашто не комбиновати топлотну пумпу са фотонапонским панелима и сами производити енергију за напајање уређаја? Хајде да истражимо ову могућност на примеру постојеће куће.

Потребе и могућности

Нова породична кућа са добрим стандардом изолације, са површином од око 130 м22 треба око 11.800 м2 годишње за грејање и грејање припрема воде. кВх топлотне енергије. За обезбеђивање таквог дела енергије топлотном пумпом ваздух-вода са сезонским коефицијентом учинка СЦОП=3,8 било би потребно скоро 3.100 кВх електричне енергије да се извуче из мреже. У пољским условима, фотонапонска инсталација обезбеђује приближно 980 кВх електричне енергије годишње за сваки 1 кВп (врх киловата - инсталирани капацитет у тзв. стандардним условима). Теоретски, за потребе поменуте куће и њеног бесплатног грејања била би довољна инсталација од 3,2 кВп. Нажалост, само теоретски, јер у пракси период производње електричне енергије из фотонапонске инсталације и време интензивног рада топлотне пумпе потпуно пролазе

Стручњак одговараМациеј Фердек, менаџер продаје Митсубисхи Елецтриц топлотних пумпи

Да ли ће топлотна пумпа ваздух-вода радити у климатским условима који владају у Пољској? Да ли инсталација ове врсте пумпе захтева компликоване монтажне радове?

У Пољској већ дуги низ година примећујемо значајно загревање и зими и лети. Уз тренутне временске трендове, топлотне пумпе ваздух/вода постају најбоља алтернатива традиционалним уређајима за грејање. Тренутно се на пољском тржишту могу наћи уређаји водећих произвођача топлотних пумпи који своју номиналну снагу грејања одржавају на температурама од -15 степени Ц, а њихови произвођачи гарантују исправан рад и до -28 степени Ц напољу. Такви уређаји укључују, између осталих, Митсубисхи Елецтриц пумпе серије Ецодан и Зубадан. То значи да ће нам овакви уређаји пружити топлотну удобност зими у сваком кутку наше земље.Додатни аспект у прилог коришћењу топлотних пумпи ваздух-вода је чињеница да њихова снага и ефикасност, односно ЦОП, расте са повећањем спољне температуре ваздуха. То значи да су у периоду од пролећа до јесени најјефтинији расположиви извор топле воде. Неки од њих достижу ЦОП изнад 5 на +20 степени Ц и што је температура већа, то је већи коефицијент.

Веома је важно при избору типа и произвођача уређаја имати одговарајућу инсталацију за грејање у објекту, намењену топлотним пумпама. Топлотне пумпе ваздух/вода су уређаји који обично раде на параметру ниске температуре воде. Најбољи пријемници топлоте који се користе за топлотне пумпе су подно грејање и капиларне простирке. Топлотне пумпе се такође могу користити за инсталације радијатора и вентилоконвектора, али треба имати на уму њихов правилан избор и употребу пуфер резервоара у инсталацији. Такође препоручујем коришћење системских решења произвођача топлотних пумпи у вези резервоара ц.в.у. Оптимизовани су за одређене моделе уређаја, тако да најефикасније користе енергију коју производе топлотне пумпе за загревање топле воде

Додатни аспект у корист коришћења топлотних пумпи ваздух-вода је чињеница да не захтевају додатне (често скупе) везе са зградом, на пример, не захтевају одржавање и веома су тихе. С обзиром на тренутну регулативу ЕУ и ВТ 2021, то је једини извор топлоте у новоизграђеним зградама који ће задовољити све техничке и економске услове. Ништа не стоји на путу уградњи пумпи у модернизоване куће.

Рад фотонапонске инсталације

Дневна потражња за струјом у горе описаној кући крајем марта износила је у просеку 9,6 кВх. Тог дана производња енергије из фотонапонске инсталације достигла је ниво од 6,04 кВх, од чега је утрошено близу 2,1 кВх (35%), чиме је покривена тренутна потражња.Струја коју нису потрошили кућни апарати враћена је у мрежу. Било је 3,9 кВх (65%). Показатељ сопствене потрошње, иначе познат као индикатор сопствене потрошње, тог дана је износио чак 35% (обично његова вредност не прелази 30%), индикатор енергетске независности - 22% (2,1 од потребних 9,6 кВх је било користи). Треба напоменути да се овде ради о малој инсталацији капацитета 1,25 кВп која се састоји од пет фотонапонских панела, док типични сетови који се данас нуде обично имају капацитет не мањи од 3 кВп.

Какав би био ефекат рада такве инсталације која је више него дупло већа? Плава област на графикону која информише о производњи енергије би се само развукла нагоре, што би заузврат значило смањење стопе сопствене потрошње и повећање извоза енергије у мрежу на 12,4 кВх (86%). Из графикона се јасно види да се период потражње електричне енергије од стране електричних уређаја у згради и период њене производње фотонапонском инсталацијом само у малој мери преклапају.Ово неслагање се може исправити на два начина.

Профитабилност фотонапонске инсталације

Најлакши начин да се повећа потрошња енергије коју производи фотонапонска инсталација је коришћење оптималног укључивања електричних уређаја. Веома је важно да се монофазни претварач повеже тачно на фазу из које горе наведени уређаји црпе енергију. Претпоставка је добра, али модерне машине за прање и прање судова су прилично енергетски ефикасне и троше у просеку око 1 кВх електричне енергије по једном циклусу. Стога ће њихово активирање у периоду највеће производње енергије фотонапонским панелима повећати потрошњу за само 2 кВх. У случају мале инсталације, то ће значити прилично велике промене индикатора, али у већој инсталацији промене ће бити само козметичке. Поред тога, током лета, када се дневна производња електричне енергије повећа за додатних 25%, стопе потрошње ће се додатно смањити, а количина електричне енергије која се уводи у мрежу ће се повећати.

Управљање енергијом

Електрична енергија се може складиштити у батеријама и користити током периода веће потражње. Међутим, цена куповине батерија довољног капацитета је толико висока да ефективно обесхрабрује такву инвестицију. Чини се да је рационалније решење решење у коме функцију акумулатора обавља, на пример, систем топле воде за домаћинство. Уосталом, у великој маси топле воде је ускладиштена енергија, која се може дуго складиштити и коју ћемо ионако пре или касније искористити. За једно загревање воде из славине у резервоару од 200 л од 10 до 50ºЦ потребно је 9,3 кВх енергије. Уградња електричног грејача у њега ће вам омогућити да ефикасно користите енергију произведену у фотонапонској инсталацији на сталној основи. Међутим, постоји мало "али" . Неопходно је организовати употребу топле воде тако да се резервоар довољно брзо испразни током дана.Тада ће, у периоду велике инсолације, фактички бити потребно загревање воде, а за ову намену биће могуће користити бесплатну струју из фотонапонске инсталације. Ако би вода у резервоару морала да се загреје за само 15 К, на пример од 35 до 50 ºЦ, морало би да се обезбеди 3,5 кВх енергије.

ВИДЕО: грејање дома топлотном пумпом

Паметна сарадња фотонапонске и топлотне пумпе

Други начин управљања прекомерном производњом електричне енергије је коришћење паметног бројила инсталираног у кућној расклопној јединици. Њен задатак је да измери онај део енергије коју производи кућна фотонапонска инсталација, а који електрични уређаји у згради нису успели да искористе, па се она усмери у електроенергетску мрежу. Мерило повезано комуникационом магистралом са контролером топлотне пумпе може послати сигнал потражње. Тада аутоматика, „видећи“ испуњење правилно програмираног прага снаге, укључује изабрану функцију топлотне пумпе, на пример грејање комуналне воде, антибактеријско загревање резервоара топле комуналне воде, загревање воде у баферу воде за грејање, подизање или снижавање (хлађење) температуре у просторијама, загревање воде у базену итд.У поређењу са претходним решењем, разлика која произилази из употребе паметног бројила састоји се у контроли рада топлотне пумпе од тренутка стварног вишка електричне енергије. Таква контрола омогућава скоро потпуну употребу енергије из фотонапонске инсталације, а самим тим и добијање највеће финансијске користи.

Категорија:

Реконструкција