Fotowoltaika

Ogrzewanie fotowoltaiczne – czy jest opłacalne?

Koszty ogrzewania wciąż rosną. Drożeją węgiel, drewno na opał i prąd. W roku 2020 drewno podrożało o 15%, a prąd o 12%. Węgiel początkowo zaczął tanieć w związku z koronawirusem, ale według analityków kolejny rok przyniesie wzrost cen o 30%. Na tym tle świetną alternatywą wydaje się ogrzewanie fotowoltaiczne. Nie tylko zapewnia oszczędności na ogrzewaniu, ale też jest ekologiczne.

Co to jest ogrzewanie fotowoltaiczne?

Instalacja fotowoltaiczna obejmuje urządzenia (panele fotowoltaiczne, inwerter, okablowanie), dzięki którym energia słoneczna jest przekształcana w prąd. W Polsce fotowoltaika o mocy 1kWh wyprodukuje średnio 1000 kWh energii rocznie. Jest to energia czysta i tania, a jej źródło – promienie słoneczne – w 100% odnawialne. Prąd wyprodukowany przez instalację fotowoltaiczną można z powodzeniem wykorzystać do ogrzewania domu. Póki co nie ma autonomicznego ogrzewania fotowoltaicznego, ale jeśli prąd wyprodukowany przez instalację PV połączymy z którymś z popularnych źródeł ciepła napędzanych energią elektryczną, otrzymujemy przepis na tanie ogrzewanie. Jakie źródła ciepła najlepiej jest łączyć z instalacją fotowoltaiczną?

  • pompy ciepła – wszelkiego rodzaju np. gruntowe, powietrzne, hybrydowe;
  • elektryczne ogrzewanie podłogowe, czyli popularne maty grzewcze;
  • kotły elektryczne.

Pompy ciepła z fotowoltaiką

Jak działają pompy ciepła w połączeniu z fotowoltaiką? Otóż pompa ciepła wykorzystuje energię z otoczenia (powietrze, woda, ziemia) i zamienia ją na ciepło, które wykorzystujemy do ogrzewania domu. Nawet jeśli na dworze jest mróz, to ziemia i woda na odpowiedniej głębokości mają dodatnią temperaturę. Ona wystarcza do ogrzania czynnika roboczego instalacji. Ten płyn zostaje następnie skroplony i sprężony za pomocą sprężarki, co ostatecznie podnosi jego temperaturę. Podczas późniejszego skraplania płyn oddaje energię cieplną, która kierowana jest np. do ogrzewania podłogowego.

Żeby jednak sprężarka działała, potrzebuje sporo energii. Instalacja fotowoltaiczna może to zapotrzebowanie pokryć w 100% zarówno w lecie, kiedy słońca jest sporo, jak i zimą, kiedy jest go mniej. Jest to możliwe dzięki odbieraniu zimą nadwyżek energii wyprodukowanych w okresie wiosenno-letnim.

Rodzi się jednak kluczowe pytanie – ile kosztuje ogrzewanie fotowoltaiczne z pompą ciepła?

Ogrzewanie pompa ciepła – fotowoltaika – koszty

Najlepiej będzie posłużyć się przykładem. Dom o dobrej klasie energetycznej (ok 50 kWh/m2) i powierzchni 150 m2 na ogrzewanie i wentylację zużywa ok. 7 200 kWh energii. Prócz tego kolejne 3 800 kWh zużywa na podgrzanie wody użytkowej dla 4-osobowej rodziny. W sumie mamy więc zużycie na poziomie 11 000 kWh. Żeby zaspokoić potrzeby grzewcze w tym budynku, pompa ciepła (typ powietrze/woda) o współczynniku efektywności 3,5 zużyje rocznie 3 200 kWh.

W tym przypadku żeby wytworzyć energię wyłącznie dla samej pompy, potrzebna będzie instalacja o mocy ok. 4.1 kWh. Ile wyniesie jej koszt? Koszt dobrej klasy pompy ciepła wyniesie ok. 23 000 zł, a instalacji fotowoltaicznej ok. 15 ooo zł (z uwzględnieniem dofinansowania fotowoltaiki z „Mój Prąd”). W sumie jest to koszt 38 000 zł. Inwestycja zwróci się po 11 latach. A jak wyglądałoby ogrzewanie pompą ciepła bez fotowoltaiki? Rachunki za prąd wynosiłyby rocznie ok 2 300 zł. Z fotowoltaiką ich wysokość spadnie do ok 23o zł w skali roku.

Oczywiście opłacalność fotowoltaiki wzrośnie, jeśli wykorzystamy ją nie tylko do ogrzewania, ale też produkcji prądu na pozostałe potrzeby gospodarstwa domowego (oświetlenie, AGD itp.). W takim przypadku koszt inwestycji zwróci się już po 8-9 latach.

Fotowoltaika, a ogrzewanie elektryczne

Ogrzewanie fotowoltaiką jak wspomnieliśmy wyżej świetnie współpracuje także w zestawieniu z matą grzewczą. Ogrzewanie podłogowe ma sporo zalet i wielu zwolenników. Maty grzewcze montowane właśnie w podłodze zapewniają świetny komfort cieplny. A jak działają? Wykorzystują opór prądu zmieniając energię elektryczną w cieplną. Folie lub maty grzewcze mają sporo zalet. Na przykład:

  • prosty montaż – gotowe maty wystarczy ułożyć w wybranych pomieszczeniach,
  • efektywność – niemal 100% energii elektrycznej przekształcają w ciepło,
  • bezpieczeństwo – maty są wyposażone w niezbędne zabezpieczenia przeciwprzepięciowe i przeciwpożarowe,
  • przyjazne alergikom – nie powodują ruchu powietrza.

A co z cenami? Jeśli znowu weźmiemy za przykład ten sam budynek o powierzchni 150 m2, to instalacja z matami grzewczymi pochłaniałaby rocznie w przybliżeniu 6 750 kWh. Moc zestawu zasilającego instalację wyniosłaby ok. 8.4 kWp. W przeliczeniu na pieniądze mamy roczny koszt eksploatacji ogrzewania na poziomie ok. 4 500 zł.

A koszty samego założenia instalacji mat grzewczych? Byłby to wydatek ok 17 000 zł. Znowu koszt instalacji fotowoltaicznej odpowiedniej do pokrycia zapotrzebowania energetycznego dla mat grzewczych wyniósł by ok. 34 000 zł i to już po uwzględnieniu ulgi termomodernizacyjnej. Po założeniu fotowoltaiki rachunki za prąd i ogrzewanie zmniejszyłyby się do jakiś 490 zł rocznie.

Fotowoltaika i kocioł elektryczny

Przejdźmy do zestawu ogrzewania kotłem elektrycznym. Fotowoltaika doskonale z nim współpracuje. Kotły elektryczne podgrzewają wodę, która rozprowadza ciepło po domu.

Zalety kotłów elektrycznych:

  • bezobsługowe – wymagane są tylko okresowe przeglądy serwisowe,
  • mogą być głównym lub dodatkowym źródłem ciepła – kotły elektryczne mogą działać samodzielnie albo być uzupełnieniem dla pracy pieca na paliwo stałe czy kominek z płaszczem wodnym.
  • bardzo dobrze się łączą z różnymi rodzajami instalacji – z ogrzewaniem podłogowym oraz grzejnikami.

Chociaż kocioł elektryczny nie jest pozbawiony zalet, to jednak ze względu na wysokie koszty eksploatacyjne, wielu od razu z niego rezygnuje. Koszty rzeczywiście byłyby bardzo wysokie, gdyby korzystać z prądu z sieci. Jednak sytuacja się zmienia, kiedy energię produkujemy sobie sami, np. przy wykorzystaniu fotowoltaiki.

O jakich konkretnie kosztach mówimy?

Dla wspomnianego wyżej budynku (150 m2 z zapotrzebowaniem 50 kWh/m2) kocioł elektryczny będzie zużywał rocznie ok. 10 500 kWh. Fotowoltaika pokrywająca takie zapotrzebowanie na prąd musiałaby osiągać około 13 kWp. Roczny koszt ogrzewania kotłem elektrycznym wyniesie ok 7 000 zł. Dzięki instalacji fotowoltaicznej roczne wydatki na prąd i ogrzewanie spadną do około 760 zł.

Inwestycja w kocioł elektryczny dla takiego domu to koszt około 4 000 zł. Założenie odpowiedniej instalacji fotowoltaicznej to wydatek rzędu kolejnych 51 000 zł (z uwzględnieniem ulgi termomodernizacyjnej). Po jakim czasie zwróci się cała inwestycja? Już po 8-9 latach.

Ogrzewanie fotowoltaiczne – opłacalność

Ogrzewanie domu przy połączeniu instalacji fotowoltaicznej ze źródłem ciepła typu pompa ciepła, maty grzewcze czy kocioł elektryczny jest opłacalnym rozwiązaniem. Pozwala obniżyć koszty ogrzewania do mniej niż 1100 zł rocznie.

tabela

A jakie połączenie jest najkorzystniejsze finansowo? Zdecydowanie najbardziej opłaca się ogrzewanie domu panelami fotowoltaicznymi z pompą ciepła. Jak widać w tabeli ten zestaw pozwoli nam obniżyć średnie roczne wydatki do poziomu ok. 230 zł. Wadą będą wysokie koszty inwestycji. Chodzi tu przede wszystkim o koszt pompy ciepła, której cena w zależności od rodzaju i specyfikacji pracy, może wynosić kilkadziesiąt do nawet kilkaset tysięcy zł. Dodatkowo pompy ciepła najlepiej pracują z ogrzewaniem podłogowym. W przypadku starszych budynków często oznacza to konieczność przeprowadzenia remontu, czyli kolejne koszty.

Maty grzewcze co prawda kosztują zdecydowanie mniej, ale za to zużywają dużo więcej prądu niż pompa ciepła. W związku z tym generują duże zapotrzebowanie na energię elektryczną co oznacza, że i instalacja fotowoltaiczna musi być spora. To jej cena stanowi w tym przypadku największy koszt inwestycji. Mimo to, zwrot kosztów inwestycji następuje szybko, bo już po około 6 latach. Poza tym sam montaż mat grzewczych jest prosty i szybki.

W przypadku połączenia instalacji PV z piecem elektrycznym zyskujemy sporo możliwości. Można traktować go jako samodzielne źródło ciepła albo wsparcie dla kotła na paliwo stałe czy kominka z płaszczem wodnym. Jednak w tym przypadku znowu mamy duże zapotrzebowanie na prąd i wynikające stąd duże koszty  instalacji fotowoltaicznej. Z drugiej jednak strony dzięki niej można uzyskać nawet 10 krotny spadek rocznych kosztów za prąd i ogrzewanie. A cała instalacja zwróci się już po około 8 latach.

Ogrzewanie fotowoltaiczne – zalety i wady

tabela 2

Kiedy najlepiej wykorzystać panele fotowoltaiczne do ogrzewania budynku?

W jakich sytuacjach ogrzewanie fotowoltaiczne jest najbardziej opłacalne?

  • W nowych budynkach – najłatwiej założyć instalację w nowo powstającym budynku. Nie ponosimy dodatkowych kosztów związanych z usuwaniem starej instalacji.
  • W budynkach o dobrej izolacji – wysoki wskaźnik efektywności energetycznej zawsze przyczynia się do zmniejszenia kosztów ogrzewania.
  • Budynki poza większymi aglomeracjami – w nich zazwyczaj mamy ograniczone możliwości w kwestii źródeł ciepła. Ogrzewanie inne niż na paliwo stałe oznacza ogromne koszty inwestycyjne i eksploatacyjne. Właśnie wtedy ogrzewanie fotowoltaiczne jest świetnym wyborem.
  • Inteligentne domy – ogrzewanie z wykorzystaniem fotowoltaiki umożliwia precyzyjną kontrolę i zarządzanie temperaturą.  Jest świetnym rozwiązaniem dla osób, które cenią nowoczesne rozwiązania.
  • Pro eko – oczywiście ogrzewanie fotowoltaiczne jest też doskonałym rozwiązaniem dla wszystkich osób, które przejmują się stanem środowiska i chcą o nie dbać. Fotowoltaika w zestawie z elektrycznym źródłem ciepła powoduje obniżenie emisji szkodliwych gazów, więc przyczynia się do poprawiania jakości powietrza.

Ogrzewanie domu z wykorzystaniem fotowoltaiki ma wiele zalet. Choć oznacza wysokie koszty inwestycji, to jednak ich zwrot następuje już po kilku latach. Co więcej, opłacalność fotowoltaiki będzie jeszcze większa w przypadku osób, które zdecydują się wykorzystywać ją nie tylko do pokrywania zapotrzebowania na energię instalacji grzewczej, ale też całkowitego zapotrzebowania domowników na prąd.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *