Fotovoltaická elektrárna vyrábí solární energii ze slunečních paprsků. Produkce elektřiny je ale závislá na počasí a denní i roční době, a proto má značné výkyvy. Aby se fotovoltaika doopravdy vyplatila, je potřeba umět vyrobenou energii efektivně využívat. To pomáhá nejen značně šetřit za elektřinu a zkrátit návratnost fotovoltaiky, ale zároveň i optimalizovat její chod, což může navíc prodloužit životnost celého systému.
Předpokladem úspěchu je správné nadimenzování solární elektrárny na potřeby dané domácnosti a také účinné využívání přebytků vyrobené energie, které budou od jara do podzimu, a obzvlášť v létě, vznikat.
Kombinace fotovoltaiky a tepelného čerpadla neznamená úplnou nezávislost na distribuci, ale výrazné snížení výdajů za energie i produkce škodlivých emisí.
Vedle ukládání elektřiny do baterie a ohřevu vody je další možností také vytápění pomocí tepelného čerpadla. To dokáže solární energii velmi efektivně využít pro svůj pohon. A i v době, kdy není slunečního svitu dostatek, aby zajistil chod čerpadla, se postarat o úspory za energie – díky přenosu tepla z venkovního prostředí může ušetřit až ⅔ nákladů na vytápění a ohřev vody.
Klasická výtka vůči fotovoltaice zní, že v zimě s ní dům nevytopíte, proto se vůbec nevyplatí si ji pořizovat. Pokud nemáte pasivní dům, fotovoltaika v zimním období nejspíš skutečně nevyrobí dost energie, která zvládne zásobit celou domácnost včetně vytápění. Úplnou nezávislost na distribuční síti dokáže zajistit zhruba „jen“ od dubna do října, ale i tak může snížit roční výdaje za energie až o 70–80 %. A to se vyplatí.
Když je to možné, bude fotovoltaika napájet i tepelné čerpadlo. Za pošmourných zimních dní bude muset čerpadlo sice využívat k pohonu elektrickou energii ze sítě, ale i tak to bude výrazně nižší spotřeba, než kdybyste topili elektrokotlem nebo třeba plynovým kotlem – čerpadlo totiž z převážné většiny využívá k vytápění domu tepelnou energii z venkovního prostředí. S pomocí 1 kWh elektřiny dokáže do objektu dodat za ideálních podmínek až 5 kWh tepla. Ve velké zimě to budou sice třeba jen 2 kWh tepla, ale i tak je to velice efektivní způsob vytápění a v kombinaci s fotovoltaikou ještě víc.
V létě šetříte díky fotovoltaice, v zimě díky tepelnému čerpadlu.
Maximální efektivitu zajistí vzájemná komunikace obou systémů a chytré řízení toků energie. S využitím vhodné řídicí jednotky (modulu) budou ve spojení fotovoltaický střídač a regulace tepelného čerpadla. Na základě aktuálního výkonu fotovoltaiky, spotřeby v domácnosti, ale i předpovědi počasí se pak moduluje výkon kompresoru tepelného čerpadla.
Propojením solární elektrárny s tepelným čerpadlem se neřeší jen toky elektřiny z fotovoltaiky a ze sítě, ale i v rámci celé domácnosti. To pomáhá využívat maximum solární energie přímo v místě instalace (prodej přebytků totiž není moc výhodný) a minimalizovat odběry z distribuce.
Přebytky vyrobené elektřiny jdou tedy díky chytrému řízení tam, kde je to momentálně nejvíc potřeba. Zdaleka ne celý objem se vám v létě vejde do bateriového úložiště. Výhodná je tak jejich přeměna na energii tepelnou, která se poměrně dobře uskladňuje: v rodinných domech konkrétně ohříváním vody. Tu pak lze využívat jako vodu na mytí nebo jako vodu topnou. Dostatečně velký zásobník teplé vody o objemu alespoň 300 litrů dokáže udržet vodu teplou až několik dní.
Inteligentní řízení toků elektřiny a akumulace do ohřevu vody umožňuje regulovat nabíjení a vybíjení solárních baterií tak, aby nedocházelo k jejich oscilaci (tj. k častému nabíjení a opětovnému vybíjení). Minimální hodnotu vybití může řídit i podle ročního období: zatímco v létě se mohou baterie vybít více, protože budou následující dopoledne opět nabité, v zimě systém ponechá uložených přebytků více, abyste měli i jistotu zálohy pro případ výpadku elektřiny.
Pokud čerpadlem i v létě chladíte, máte klimatizaci v podstatě zadarmo. Fotovoltaika vám v tomto období dodá spoustu elektřiny.
Díky předehřevu vody pomocí fotovoltaiky a řízení výkonu na základě předpovědi počasí se zároveň šetří i kompresor tepelného čerpadla. Kombinace solárních panelů a tepelného čerpadla tak pomáhá prodlužovat životnost obou zařízení.
Nejefektivnější bude kombinace fotovoltaiky a tepelného čerpadla s podlahovým vytápěním. „Podlahovka“ totiž vystačí s topnou vodou kolem 30 °C a na to vám bude stačit dodat jen malé množství energie. Navíc právě s podlahovým vytápěním můžete v létě i velmi efektivně chladit, na rozdíl od klasických radiátorů.
Ideální skladba podlahy pro vytápění s fotovoltaikou ale vypadá malinko jinak. Zatímco u ohřevu otopné vody pomocí fosilních paliv potřebujete, aby teplo od podlahy začalo co nejrychleji sálat – tedy přiložím do kamen či zapnu elektrokotel a doufám, že se podlaha co nejdříve ohřeje – při využití solárního ohřevu je to naopak. Otopná voda se pomocí slunečních paprsků ohřívá nejvíc dopoledne nebo kolem poledne, proto je potřeba, aby teplo zůstalo co nejdéle naakumulované a začalo se více uvolňovat teprve v odpoledních a večerních hodinách, kdy je chladno a slunce už tolik nesvítí.
Proto je v případě fotovoltaiky vhodné zvolit nad podlahovým vytápěním vysokou vrstvu betonu, která bude teplo akumulovat a uvolňovat s určitým zpožděním.
Kombinace fotovoltaiky a tepelného čerpadla je komplexní řešení, které vám může přinášet užitek po celý rok. Nutným předpokladem je ale správné dimenzování, jenž bude odpovídat potřebám vaší domácnosti. Nejlepší je, pokud se oba systémy navrhují současně.
Realizace může proběhnout i ve fázích, ale je velkým plus, pokud se s budoucím řešením počítá už dopředu. V opačném případě se vám později může například stát, že solární systém nebude mít dostatečný výkon, aby poháněl nově pořízené tepelné čerpadlo, a vy budete muset přistoupit k rozšíření fotovoltaiky. To sice není nemožné, ale je to výrazně komplikovanější než instalace nového systému.
Obzvlášť zde tedy platí, že vše chce důkladně předem promyslet a ideálně počítat i s budoucím vývojem – tedy jak se dá předpokládat, že se v následujících letech budou vyvíjet energetické nároky vaší domácnosti (např. rozšíření rodiny nebo naopak osamostatnění dospělých dětí, pořízení elektromobilu, klimatizace, zateplení domu apod.). A samozřejmě také důkladný výběr vhodného dodavatele, který vám zařízení správně nainstaluje a sesynchronizuje tak, aby společně fungovala co nejlépe.
SOLROOF je inovativní systém, který vznikl jako reakce na rostoucí poptávku po čisté energii. Jde o kompletní fotovoltaický systém, plně integrovaný s ocelovou střešní krytinou, kde jde o kompletní a ...
Plánujete fotovoltaiku na střechu? Nezapomeňte na statiku. Přílišné zatížení může konstrukci poškodit. Poradíme, kdy si nechat střechu raději odborně posoudit.
