Ogrzewanie fotowoltaiczne – na czym polega?

Fotowoltaika w Polsce stała się popularnym rozwiązaniem zapewniającym tanią energię elektryczną. Wpływ na to mają rosnące ceny prądu, a także coraz niższy koszt inwestycji w energię słoneczną i liczne dofinansowania. Panele fotowoltaiczne nie muszą służyć jedynie do zasilania gniazdek czy lamp w naszych domach. Mogą one również stanowić źródło ciepła. Jak działa ogrzewanie fotowoltaiczne? Czy się opłaca? Sprawdźmy!

Jak można ogrzać dom za pomocą fotowoltaiki?

Oczywiście, fotowoltaika nie może bezpośrednio ogrzać domu. Aby używać jej w tym celu, należy połączyć ją ze źródłem ciepła, które wykorzystuje energię elektryczną do działania. Najlepiej współgrającym z panelami fotowoltaicznymi źródłem ciepła jest pompa ciepła, ale nie jest to jedyne możliwe rozwiązanie.

Pompa ciepła i fotowoltaika – połączenie idealne?

Połączenie pompy ciepła i fotowoltaiki jest często polecane, jeśli już decydujemy się na ogrzewanie fotowoltaiczne. Pompa ciepła, która czerpie około 75 – 80% z otoczenia (wody, gruntu czy powietrza) potrzebuje jedynie 20 – 25% energii elektrycznej do swojego funkcjonowania. Jest to jedno z najbardziej opłacalnych rozwiązań ogrzewania fotowoltaicznego. Dodatkowo wyposażając się w pompę ciepła, można skorzystać z dofinansowania Czyste Powietrze oraz ulgi termomodernizacyjnej. Już niedługo ma wejść w życie również dedykowany program „Moje Ciepło”. Ma on być dostępny dla nowo powstałych budynków, do tej pory dofinansowania były dostępne jedynie w przypadku wymiany źródła ciepłą.

Szczegółowo połączenie pompy ciepła i fotowoltaiki opisałem w jednym z moich artykułów – Pompa ciepła i fotowoltaika – czy to dobre połączenie?. Zapraszam Was do zapoznania się z nim.

Fotowoltaika z ogrzewaniem elektrycznym – jakie są jeszcze opcje?

W tym przypadku jest kilka opcji. Najczęściej jednak łączy się panele fotowoltaiczne z matami grzewczymi lub kotłem elektrycznym. Kocioł działa podobnie do czajnika elektrycznego, posiada grzałkę, która nagrzewa wodę, następnie trafia ona do systemu grzewczego, ocieplając pomieszczenia. Folie czy maty wykorzystują opór prądu i bezpośrednio zmieniają energię elektryczną w cieplną. Najlepiej pomyśleć o tym rozwiązaniu na etapie budowy lub gruntownego remontu domu.

Wszystkie wymienione wyżej rozwiązania mają szereg zalet:

• Minimum obsługi – w większości tych urządzeń, po podłączeniu nie musimy nic robić, są one stale zasilane z instalacji fotowoltaicznej. Często również ich pracę można wygodnie monitorować i kontrolować za pomocą aplikacji w telefonie.
• Duża efektywność – rozwiązania te są bardzo wydajne i są zdolne nawet w 100% przekształcić prąd w energię cieplną.
• Są bezpieczne – nie powodują żadnych spalin, posiadają liczne certyfikaty i zabezpieczenia, dzięki czemu możemy spać spokojnie.

Niestety rozwiązania te mają również sporą wadę, jaką są koszty początkowe związane z tą inwestycją. Ale czy mogą się one zwrócić?

Koszty ogrzewania fotowoltaicznego

Początkowe koszty inwestycji są wysokie, nie da się ukryć, jednak oszczędności, które płyną przez kolejne lata z użytkowania ogrzewania fotowoltaicznego, bardzo mocno zachęcają. Dodatkowo biorąc pod uwagę, iż ceny prądu i ogrzewania rosną, rozwiązanie takie zyskuje jeszcze bardziej!

Przedstawię przybliżone koszty dla wymienionych wcześniej sposobów ogrzewania fotowoltaicznego. Nasz przykładowy dom będzie miał 150 m2 i zapotrzebowanie cieplne około 50 kWh/m2.

Koszt pompy ciepła i fotowoltaiki

Dla naszego przykładowego domu, który zużywa na potrzeby C.W.U., wentylacji i ogrzewania wody dla 4 osób, około 11.000 kWh,  pompa ciepła o współczynniku efektywności 3,5 zużyje około 3.200 kWh/rocznie. Pozwoli to zaspokoić zapotrzebowanie na ogrzewanie domu. Koszt takiej pompy wynosi ok. 23.000 zł, a czas, w którym się zwróci to około 4 lata. Jest to najdroższe źródło ciepła, jakie dziś przedstawię, jednak z racji, że pobiera najmniej prądu, instalacja dobrana do niej będzie tańsza niż w kolejnych przykładach. Fotowoltaika do tej pompy ciepła powinna mieć około 4 kW mocy. Jej koszt wyniesie około 15.000 zł i zwróci się po 7 latach. Łączna kwota, jaką przyjdzie nam zapłacić to 38.000 zł!

A jak wyglądają rachunki za ogrzewanie?:

• Rachunki za ogrzewanie pompą ciepła bez instalacji PV w omawianym przykładzie – ok. 2.300 zł. Kwota ta znajdzie się w rachunku za prąd i dotyczyć będzie zużycia energii elektrycznej przez pompę ciepła.
• Ogrzewanie pompą ciepłą z fotowoltaiką – ok. 230 zł. To również rozliczenie za korzystanie z pompy ciepła, z panelami fotowoltaicznymi jest ono jednak znacznie tańsze.

Roczne koszty ogrzewania są 10 razy mniejsze! Połączenie fotowoltaiki z pompą ciepłą, patrząc z tej perspektywy, jest niezwykle opłacalne. Tym bardziej że ceny prądu będą szły w górę, za tem jeśli nie będziemy mieć instalacji PV, koszty eksploatacji pompy ciepła również będą wyższe.

Koszt fotowoltaiki i mat grzewczych

Koszt mat grzewczych to 17.000 zł, a więc mniej niż w poprzednim wypadku. Jednak potrzebują one instalacji fotowoltaicznej 2 razy większej, z czym wiążę się koszt około 31.000 zł za fotowoltaikę. Czas zwrotu za folię czy maty grzewcze to około 3 lat, a instalacji PV 6 lat.

Opłacalność dodania fotowoltaiki widać również przy matach grzewczych:

• 4.500 zł – koszt ogrzewania matami grzewczymi bez PV
• 490 zł – koszt ogrzewania matami grzewczymi z instalacją PV

Cena kotła elektrycznego i instalacji PV

Jest to najdroższe rozwiązanie, zarówno bod względem początkowych kosztów inwestycji jak i późniejszych kosztów eksploatacji. Sam kocioł elektryczny to koszt “jedynie” 4.000 zł. Źródło ciepła w tym wypadku jest tanie, jednak koszt instalacji fotowoltaicznej może wywołać zawrót głowy – wynosi ok. 51.000 zł.

Roczne koszty ogrzewania w tym wypadku są też dość duże. Bez paneli słonecznych wynoszą około 7.000 zł. W przypadku, gdy mamy moduły słoneczne ten koszt wynosi tylko 760 zł. Rozpatrując zakup kotła elektrycznego, warto zwrócić uwagę na jego koszty utrzymania i rozważyć połączenie go z instalacją fotowoltaiczną.

Czy warto ogrzewać dom fotowoltaiką?

Ogrzewanie fotowoltaiczne nie jest jeszcze zbyt popularne, głównie ze względu na wysoką cenę tej inwestycji. Uważam jednak, że łączenie elektrycznego źródła ciepła z fotowoltaiką jest bardzo przyszłościowym rozwiązaniem. Mimo wysokiej ceny, oszczędności, jakie wynikają z posiadania ogrzewania fotowoltaicznego, będą płynąć przez wiele lat, ponieważ instalacja taka działa ponad 20 lat. Ponadto wygoda użytkowania ogrzewania fotowoltaicznego jest bardzo duża:

• monitorować taki system można często za pomocą telefonu,
• nie trzeba sprawdzać co jakiś czas czy wszystko funkcjonuje, czy dokładać paliwa jak w tradycyjnych piecach,
• nie ma pyłów ani żadnych spalin,
• uniezależniamy się od podwyżek cen prądu i ogrzewania.

Biorąc pod uwagę koszty, ale także zalety ogrzewania fotowoltaicznego zdecydowalibyście się na nie?