Kombinace tepelného čerpadla a fotovoltaických panelů patří mezi nejčastěji volená řešení při modernizaci vytápění domů. Investoři tak nahrazují zastaralé zdroje tepla systémem, který snižuje náklady na elektřinu potřebnou k provozu čerpadla.
Proč se kombinace vyplácí
Tepelné čerpadlo získává energii z okolního prostředí, tedy ze země, vody nebo vzduchu, ale k provozu kompresoru potřebuje elektřinu ze sítě. Ta v posledních letech soustavně zdražuje, což vyvolává obavy o návratnost investice, zejména u vzduchových čerpadel závislých na venkovní teplotě.
Za silných mrazů musí čerpadlu pomáhat takzvaný špičkový zdroj tepla, obvykle elektrická topná spirála v zásobníku. Čím častěji a déle je v provozu, tím vyšší jsou náklady na vytápění.
Situace se výrazně mění, pokud lze čerpadlo napájet elektřinou z vlastních fotovoltaických panelů. Kompletně nulové náklady na provoz nejsou při rozumné výši investice reálné, cílem je ale dosáhnout co nejnižších účtů za energii.
Kolik fotovoltaiky čerpadlo potřebuje
Panely lze instalovat na většině existujících domů, výjimkou jsou střechy s nevhodným sklonem, orientací nebo nedostatečnou plochou. Před instalací je nutné ověřit energetický standard domu, orientaci střešních rovin i případné překážky, jako komíny nebo vikýře.
V českých klimatických podmínkách dodá optimálně umístěná fotovoltaika z každého 1 kWp instalovaného výkonu zhruba 1100 kWh energie ročně. Jeden fotovoltaický modul má obvykle rozměry kolem 165 až 265 centimetrů a výkon 450 až 750 wattů.
Na instalaci o špičkovém výkonu 10 kWp je tak potřeba 15 až 22 panelů orientovaných ideálně na jih se sklonem střechy 25 až 40 stupňů. Pro dům o užitné ploše kolem 150 metrů čtverečních se doporučuje výkon fotovoltaiky 10 kWp, případně až dvojnásobek, pokud má sloužit i k vytápění a ohřevu vody.
Fotovoltaika vyrábí nejvíc energie mimo topnou sezonu, na jaře a v létě, zatímco v zimě, kdy je potřeba tepla nejvyšší, je produkce nejnižší. Nadbytek letní energie proto vyžaduje řešení formou akumulace. Oblébená je také možnost virtuálních baterií přímo u distributorů, kam se ukládá letní přebytek pro pozdější využití.
Jak uložit přebytečnou energii
Energii lze skladovat přímo v bateriích, nebo v podobě tepla v zásobníku vody pomocí elektrické spirály uvnitř čerpadla. Baterie jsou nákladné, systém pro akumulaci energie stojí zhruba stejně jako samotná fotovoltaická instalace, a proto výrazně zvyšuje pořizovací náklady.
Praktičtější variantou bývá využití zásobníku teplé vody jako akumulátoru, kdy se spotřeba plánuje hlavně na ráno a večer, zatímco přes den se voda ohřívá přebytečnou sluneční energií.
Většina majitelů fotovoltaiky může přebytky elektřiny prodávat do sítě. Ceny výkupu se mohou i v letních měsících pohybovat průměrně kolem 1,5 – 2 Kč za kWh. Další variantou je prodej přebytků výroby v ramci komunitního sdílení.
Instalace fotovoltaiky vždy zahrnuje panely, střídač a elektrické jištění včetně obousměrného elektroměru, který umožňuje zúčtování odebrané i dodané energie. Střídač, jenž je centrální nebo umístěný přímo u jednotlivých panelů jako mikroinvertor, převádí stejnosměrný proud na střídavý potřebný pro běžné domácí spotřebiče.
