K instalačním systémům, kterými hodláme vybavit náš dům, můžeme přistupovat několika způsoby. Jednou z možností je instalace nejlevnějších zařízení. Aby však byly náklady na vytápění také nízké, je třeba například věnovat hodně času provozu kotle na tuhá paliva. Dalším způsobem je zacházet s domem jako s investicí do budoucnosti, blízké i budoucí, kdy nebudeme mít moc síly, protože stárneme. Poté můžeme vytvořit vlastní „energetické centrum“ pomocí instalací, které využívají bezplatnou obnovitelnou energii získanou z přírodního prostředí, tj. Ze Země, vody nebo vzduchu a ze slunečního světla.
Relativně novým systémem na našem trhu je kombinace fotovoltaických panelů a tepelného čerpadla. Podíváme se na to, jak takovou instalaci provést, kolik za ni musíte zaplatit a jaké výhody díky ní dosáhneme.
Výstavba fotovoltaického zařízení
Ve fotovoltaickém zařízení (zkráceně FV) se energie slunečního záření přeměňuje na elektřinu, tj. Elektřinu. Využívá nejen přímé sluneční záření, ale také rozptýlené záření, které dopadá na zem v zamračených dnech. Kromě toho, na rozdíl od tradičních solárních kolektorů, tato instalace začíná fungovat v časných ranních hodinách, tj. Například v létě „začíná“ v 7:00 a končí večer, kolem 20:00.
Nejdůležitějšími prvky fotovoltaické instalace jsou:
FOTOVOLTAICKÉ MODULY (známé také jako fotovoltaické panely, solární nebo FV moduly) - skládají se z malých vzájemně propojených článků vyrobených z křemíku, tj. Polovodičového materiálu. Několik sériově připojených modulů tvoří řetězec (nebo řetězec). Počet řetězů závisí na velikosti instalace a možnosti její instalace, například na střeše nebo nosné konstrukci v zahradě (lze je použít jako střechu pro garáž, terasu atd.)
INVERTER (také známý jako invertor) - jsou k němu připojeny všechny fotovoltaické moduly a jeho úkolem je převést jimi dodávaný stejnosměrný proud na střídavý proud, protože ten spotřebovávají elektrická zařízení v našich domovech. K dispozici jsou dva typy střídačů:
grid - používá se, když plánujeme prodat nevyužitou elektřinu do energetické sítě. Instalaci s takovým střídačem odborníci nazývají on-grid. V takovém systému předpokládá energetická společnost obousměrný měřič, který měří jak množství elektřiny odebírané ze sítě, tak dodávané do ní (za tuto část dostaneme zaplaceno).
Toto řešení se však nedoporučuje, pokud v oblasti, kde se nachází náš dům, dochází k častým výpadkům proudu trvajícím několik hodin. Síťový střídač je vybaven ochranami, které nám v případě výpadku proudu v síti zabrání odebrat jej z FV systému (i když je jím vyráběn). To má chránit lidi pracující na opravách sítě - naše elektřina by je mohla usmrtit elektrickým proudem;
ostrov - je vybrán, když máme v úmyslu ukládat přebytek elektřiny generovaný fotovoltaickými panely do baterií. Tento typ FV zařízení je definován jako off-grid a není připojen k elektrické síti, takže nemůžeme prodávat elektřinu. Tento systém si obvykle vybírají majitelé letních domů, protože zajišťuje úplnou nezávislost na dodavatelích elektřiny.
Varování! V nejrozsáhlejší a nejdražší, ale zároveň optimální verzi FV instalace je kromě síťového střídače instalován také regulátor nabíjení a několik baterií. V takovém řešení se elektřina používá k přímému napájení osvětlení a elektrických zařízení a její přebytek se ukládá do baterií. Teprve poté, co jsou plně nabité, se elektřina prodává do sítě.
Jaké jsou typy modulů
1. generace - jsou vyrobeny z mono- nebo polykrystalického křemíku. Díky své vysoké účinnosti přeměny solární energie na elektřinu, dlouhé životnosti a relativně nízké ceně se používají nejčastěji;
2. generace - nazývají se tenkovrstvé, protože tloušťka buněk je pouze 1-3 mikrometry. Jsou vyrobeny nikoli z křemíku, ale z oxidu kademnatého nebo ze směsi india, gália a selenu nebo mědi, india a selenu. Jejich výroba je levnější než moduly 1. generace, ale generují méně elektřiny ze slunce, což znamená, že je třeba použít mnohem více;
3. generace - jsou vyrobeny z fotochemických buněk (napodobují proces fotosyntézy) nebo organických. Jejich výhodou je jednoduchá a levná výroba, nevýhodou nízká účinnost a krátká životnost, proto se používají jen zřídka.
Kolik elektřiny získáme ze slunce
Nejvyšší intenzita slunečního záření se vyskytuje v létě a může dosáhnout i 1000 W / m2 povrchu. V zimě bude mnohem menší, až do maximálně 500 W / m2 za slunečného dne, a pouze do přibližně 150 W / m2 za zamračených dnů. Z tohoto důvodu fotovoltaické zařízení vyrábí nejvíce elektřiny (až 70%) od dubna do září.
To bohužel neodpovídá největší poptávce po elektřině v našem domě, zejména pokud bude vytápěna tepelným čerpadlem. Navíc také během dne nemusí množství elektřiny vyrobené FV panely uspokojit naši poptávku po něm. To lze vidět na níže uvedeném diagramu, kde oranžové pole zobrazuje množství elektřiny vyrobené v daném okamžiku FV zařízením, modré pole - množství solární elektřiny použité k napájení domácích elektrických přijímačů a modré pole - celková spotřeba elektřiny v domácnosti v daném okamžiku (pro osvětlení , napájení domácích spotřebičů a elektroniky).
Varování! V zimě může tepelné čerpadlo využívat také solární energii. Nepotřebuje toho moc, například pozemní model s topným výkonem 10 kW spotřebuje pouze 2 kW elektřiny.
Jak zvolit výkon FV instalací v našem domě?
Profesionálové určují výkon fotovoltaické instalace s ohledem na několik faktorů:
- množství elektřiny spotřebované doma v průběhu roku (nejjednodušší způsob, jak to zjistit, je založeno na účtech přijatých od energetické společnosti; obvykle ve 4členné rodině se pohybuje od
3000 do 5000 kW za rok)
- dostupné místo potřebné pro instalaci FV panelů;
- investiční náklady;
- technické podmínky určující možnost připojení k síti.
Pro provoz a ovládání instalace je nutný střídač, měřiče a příslušné pojistky a odpojovače / Foto: Konlusto
Je také důležité orientovat moduly ve vztahu ke směru slunečního záření. V ideálním případě by měly být v úhlu 30-40 ° k horizontále a směřovat na jih. Měli byste také zkontrolovat, zda anténa, komín, vysoké stromy atd. Nestíní panely. To platí jak pro letní období, kdy je vysoko slunce, tak pro zimní měsíce, kdy je slunce nízko na obzoru. V takové situaci účinnost celé instalace poklesne a někdy ji může dokonce poškodit.
Moduly lze instalovat nejen na střechu, ale také na zahradu na nosnou konstrukci. Je zajímavé, že energetický výnos ze slunečního záření pak bude vyšší přibližně o 2–5%. To je způsobeno lepší ventilací a efektivnějším chlazením modulů okolním vzduchem, než když jsou umístěny na střeše (jejich chlazení je pak obtížnější).
Výkon fotovoltaického zařízení se udává v kWp - kde písmeno „p“ znamená špičku, tj. Špičkový výkon dosažený za určitých konkrétních podmínek, v tzv. STC (standardní zkušební podmínky), tj. S intenzitou slunečního záření 1 000 W / m2 a teplotou článku 25 ° C. Předpokládá se, že je schopen vyrábět od 950
až 1 000 kWh elektřiny z každého instalovaného kilowattu energie.
K určení přibližného výkonu naší fotovoltaické instalace předpokládáme, že:
- dům obývá čtyřčlenná rodina, která ročně spotřebuje 4000 kWh elektřiny;
- korekční faktor pro optimální rozsah výkonu fotovoltaického zařízení je od 0,9 do 1,2;
- výroba elektřiny FV zařízením je 980 kWh / kWp instalovaného výkonu.
Požadovaný výkon zařízení = činitel x spotřeba elektřiny / měrný energetický výnos z FV zařízení. To znamená, že optimální výkon, je mezi 3,7 a 4,9 kWp (0,9 x 4000/980 = 3,7 kWp 1,2 x 4000/980 = 4,9 kWp). Na tomto základě jsme předpokládali, že naše instalace bude mít výkon 4 kWp. Pokud zvolíme 250 Wp moduly, budeme potřebovat 16 panelů, které zaberou přibližně 33 m2 prostoru.
FV instalace
Náklady na zhotovení kompletní fotovoltaické instalace závisí na jejím výkonu (kWp), vybavení a typu použitých panelů. Zajímavé je, že zde platí zásada, že čím vyšší výkon, tím nižší investiční náklady.
Náklady na provedení. Mohou být stanoveny zjednodušeným způsobem s přihlédnutím k převodu instalovaného výkonu na kWp. Pak budou náklady na FV instalaci s kapacitou 1 až 3 kWp asi 6000-8000 / kWp a od 3 do 10 kWp - 5000-6000 / kWp. Za instalaci s kapacitou 2 kWp tedy zaplatíme přibližně 14 000 brutto (2 kWp x 8 000 = 16 000).
Provozní náklady. Souvisejí hlavně s nutností vyčistit moduly. To by mělo být provedeno alespoň jednou ročně, protože jejich účinnost klesá, když jsou prašné. Tato práce by měla být svěřena specializované společnosti.
Také stojí za to pojistit instalaci. Rozsah pojištění nejčastěji kryje vnější škody způsobené například úderem blesku, silným větrem, krupobitím, ohněm, povodněmi, krádeží a devastací. Pojištění navíc může pokrýt i škody spojené s poruchami jednotlivých mechanismů fotovoltaického zařízení. To platí zejména pro střídač nebo poruchu ochranných zařízení, stejně jako pro případ zkratu nebo přepětí v instalaci, a dokonce i chyby související s návrhem nebo implementací celého systému.
Kde najít financování
Investoři se zájmem o obnovitelné zdroje energie mohou počítat s různými typy podpůrných systémů pro mikroinstalace. Jedním z nejpopulárnějších programů je Prosumer Národního fondu pro ochranu životního prostředí a vodní hospodářství (NFOSiGW). V rámci toho můžete získat finanční prostředky, včetně pro fotovoltaické zařízení, tepelné čerpadlo nebo obojí. Spolufinancování nákupu a montáže instalace se počítá z tzv způsobilá částka, která je: např. pro tepelné čerpadlo se vzduchovým zdrojem do 3000 / kW, FV zařízení do 5 kWp: 7000 / kWp. V závislosti na této způsobilé částce se počítá dotace, která v roce 2016 činí: 40% pro fotovoltaické zařízení a 20% pro zařízení s tepelným čerpadlem.Spolufinancování souvisí s nutností vzít si od banky půjčku, jejíž úroková sazba je pevná a činí 1% ročně a maximální doba půjčky je 15 let. Pokud zvolíme program Prosument, nebudeme moci využívat výhod výkupních cen. Budeme však moci využívat energetické vyvážení podle principů síťového měření (viz další stránka).
Co to znamená?
Net-metering (také známý jako net metering) - je to metoda vypořádání účtů prosumerem s dodavatelem elektřiny. V rámci toho má možnost vyrovnat rozdíl mezi energií získanou ze sítě (pro osvětlení, domácí spotřebiče a RTV, topení) a energií do ní přiváděnou fotovoltaickým zařízením každých šest měsíců. Díky tomu se energetická síť stává druhem skladování energie - v zimních měsících budeme moci využívat přebytek elektřiny vyrobené domácí FV instalací. To však platí pouze pro cenu samotné elektřiny - bez poplatku za přenos.
Zaručené tarify - jedná se o pevnou cenu za elektřinu, kterou do sítě dodává vlastník mikroinstalace. Podle zákona o obnovitelných zdrojích energie měly být ceny dalšího prodeje elektřiny z fotovoltaických zařízení od 1. 1. 2016 0,75 / kWh pro zařízení do 3 kWp a pro větší zařízení do 10 kWp: 0,65 / kWh. Garantované tarify mají platit 15 let.
Náklady na FV instalaci s tepelným čerpadlem
Aby bylo možné co nejvíce využít elektřinu dodávanou fotovoltaickým zařízením, je vhodné ji kombinovat s dalšími systémy, například s mechanickým větráním se zpětným získáváním tepla, tj. Rekuperací nebo instalací tepelného čerpadla. Druhé řešení má stále více příznivců.
Pokud během této spolupráce poskytnou fotovoltaické panely více elektřiny, než kolik momentálně spotřebují domácí elektrické spotřebiče, tepelné čerpadlo se automaticky zapne. Podle potřeby vytápí dům nebo mycí vodu nebo ochladí místnosti v budově. Přebytečné teplo lze akumulovat v dodatečně namontované velké vyrovnávací nádrži a využít později.
Na našem trhu mnoho výrobců nenabízí hotové tovární sady. Dodavatelé nejčastěji nabízejí FV panely od jedné společnosti a tepelné čerpadlo od jiné společnosti. Bez ohledu na vybranou možnost vyžaduje systém výběr a instalaci odborníky. Navíc při nákupu topného zařízení s montáží zaplatíme 8% DPH. Níže uvádíme hodnocení sad nabízených výrobci, kteří nabízejí jak tepelná čerpadla, tak FV panely. Sada je určena pro nový, dobře izolovaný dům obývaný čtyřčlennou rodinou. Dům má rozlohu 160 m2. Potřeba tepla na vytápění je 8 kW. Očekávaná spotřeba elektřiny 4 000 kWh za rok (osvětlení, domácí spotřebiče, RTV).
Ocenění společnosti Immergas
1. Výběr zařízení
Vzduchové tepelné čerpadlo AUDAX TOP 12 ERP, COP 3,03 (podle EN 14511 teplota topné vody 45 ° C a teplota venkovního vzduchu 7 ° C, jmenovitý výkon (teplota napájení 55 ° C) 13,67 kW;
Fotovoltaická instalace - připravená sada on-grid IMMERPOWER skládající se z 10 fotovoltaických panelů IPV250Wp s celkovým výkonem 2,5 kWp, střídač, konektory, zásuvky
2. Přibližné nákupní ceny (čistý katalog)
- 22 372 - tepelné čerpadlo se vzduchem
- 11 952 - fotovoltaická sada
3. Přibližné celkové náklady na materiál a montáž
- asi 45 000 (netto) - topný systém s tepelným čerpadlem se zdrojem vzduchu
- asi 20 000 (netto) - FV instalace
4. Výroba energie FV systémem - 2722 kWh / rok
5. Vlastní spotřeba energie - 1207 kWh
6. Energie přiváděná do sítě - 1 515 kWh
Ocenění společnosti Stiebel Eltron
1. Výběr zařízení
Tepelné čerpadlo - vzduch, invertor WPL 15 ACS s výkonem 3,10 / 7,09 kW, s 300 l zásobníkem teplé vody a regulátorem,
Fotovoltaická instalace - sada o výkonu 8,06 kW, sestává z 31 článků TEGREON 260P, střídače, 100 m dlouhého solárního elektrického kabelu, konektoru
2. Orientační kupní cena (čistý katalog)
- 43 000 - sada tepelných čerpadel se zdrojem vzduchu
- 51 000 - fotovoltaická sada
3. Celkové náklady na materiál a montáž
- 61 600 (netto) - kotelna, podlahové topení
- 59 000 (netto) - FV systém s držáky pro šikmou střechu
4. Výroba energie FV systémem - 8812 kWh / rok
5. Úspora nákladů na elektřinu po instalaci FV systému
- 3119 / rok *
* Roční úspora nákladů na elektřinu (osvětlení, domácí spotřebiče a elektronika i provoz tepelných čerpadel) zahrnuje měření sítě a prodejní cenu přebytku elektřiny do sítě 0,18 / kWh
Ocenění společnosti Viessmann
1. Výběr zařízení
Tepelné čerpadlo - rozdělení vzduchu Vitocal 222-S, jmenovitý topný výkon 5,6 kW (A2 / W35), rozsah modulace topného výkonu 1,3-7,7 kW; kompaktní zařízení s vestavěným 170 l zásobníkem teplé užitkové vody; vybaven regulátorem počasí, ohřívačem s nastavitelným výkonem 3,6 a 9 kW, s možností spolupráce s rekuperátorem, s funkcí chlazení;
Fotovoltaická instalace - souprava pro rozvodnou síť o výkonu 4 kWp, skládající se z 16 modulů Vitovolt 300 (255 kWp), střídače, konektorů a elektrických kabelů, montážní sady pro taškové střechy; předpokládaná výroba elektřiny: 955 kWh / kWp, roční dodávka elektřiny: 3 820 kWh
2. Přibližné nákupní ceny (čistý katalog)
- 25 080 - tepelné čerpadlo
- 21 600 - fotovoltaická sada
3. Přibližné celkové náklady na materiál a montáž
- cca 34 000 * (brutto) - kompletní kotelna se vzduchovým tepelným čerpadlem
- cca 27 700 (brutto) - FV instalace
4. Výroba energie FV systémem - 3820 kWh / rok
5. Spotřeba elektřiny doma (osvětlení, topení, domácí spotřebiče, RTV, tepelné čerpadlo) - 8 800 kWh / rok; náklady - 5280 / rok (brutto)
6. Náklady na elektřinu po použití FV systému - brutto 3600 / rok (včetně fakturačního systému pro měření netto
* Dotace není zahrnuta v investičních nákladech
Další předpoklady: dům byl postaven ve Vratislavi, vypočítaná venkovní teplota -18 ° C (II. Klimatické pásmo), parametry topného systému 35/28 ° C
Stojí to za to?
K ziskovosti investic do tepelného čerpadla a fotovoltaické instalace je třeba přistupovat vždy individuálně. Pokud ročně spotřebujeme přibližně 1 500 kWh elektřiny, celkové poplatky za její spotřebu nepřesáhnou 900 . FV instalace pak nebude zisková. Podobné to bude s tepelným čerpadlem. Pro ty, kteří se nebojí provozu kotle na tuhá paliva, to není atraktivní řešení kvůli vyšším pořizovacím nákladům.
Pokud spotřebováváme relativně hodně elektřiny a chceme mít bezúdržbové vytápění domácností, také s funkcí chlazení v horkých dnech, pak stojí za zvážení spolupráce tepelného čerpadla a FV panelů.
Fotovoltaická instalace o výkonu 4 kWp - určená k napájení osvětlení, domácích spotřebičů, elektroniky a tepelných čerpadel. Celkové náklady na elektřinu odebranou z elektrické sítě (vyúčtování čistého měření) - 3 360 / rok (brutto). Ve srovnání s instalací s topným kotlem je zisk 2760 (brutto) / obr. rohož. vyd.
Podívejme se na příklad nového, dobře izolovaného domu o rozloze 140 m2, kolik lze ušetřit elektřiny a tím snížit náklady na vytápění v různých variantách instalace. Předpokládáme, že dům obývají 4 lidé, kteří ročně spotřebují 5 200 kWh elektřiny (osvětlení, domácí spotřebiče, RTV). To znamená výdaj 3120 / rok (brutto). Tepelná energie potřebná k vytápění domu a mycí vody je 11 200 kWh / rok.
8 kWp fotovoltaická instalace - určená k napájení osvětlení, domácích spotřebičů, elektroniky a tepelných čerpadel Celkové náklady na elektřinu spotřebovanou z elektrické sítě (vyúčtování čistého měření) - 1800 / rok (brutto). Ve srovnání s instalací s topným kotlem je zisk 4300 (brutto) ./ obr.: mat. vyd.
Pokud je náš příkladový dům vytápěn plynovým kotlem, budou roční poplatky za palivo 3000. Náklady na elektřinu 3120. Celkové poplatky jsou tedy 6120 (brutto). Při hledání úspor vyměníme plynový kotel za tepelné čerpadlo a přidáme fotovoltaické zařízení se jmenovitým výkonem 4 kWp nebo 8 kWp. V první možnosti získáme ve srovnání s typickým topným systémem s plynovým kotlem nejméně 2 760 ročně, ve druhé - 4 300.
