Vai ir jēga apvienot siltumsūkni ar fotoelektrisko sistēmu? Māju celtniekiem ir taisnība, uzdodot sev šo jautājumu, jo, ja paļaujaties uz ilgtspējīgu apkures sistēmu, var būt pareizi tikai daļu ekspluatācijai nepieciešamās elektroenerģijas saražot pašiem, vai ne?
Atkarībā no sākotnējās situācijas
Īsā atbilde ir: Jā, protams, tas ir loģiski. Un tomēr ir jāņem vērā daudzi faktori, kas ietekmē detalizēto atbildi:
- Cik daudz man ir dzīvojamās platības?
- Cik cilvēku dzīvo mājsaimniecībā (karstā ūdens nepieciešamība)?
- Cik liela jumta platība ir pieejama?
- Kāds jumta slīpums/orientācija ir pieejama?
- Lēmums: “investīcijas” pret “augstākām ekspluatācijas izmaksām”
Specializēts uzņēmums var piedāvāt uzticamus padomus un aprēķinus jūsu situācijai.
Vai vēlaties modernizēt siltumsūkni vecā ēkā? Tas prasa papildu jautājumus:
- Vai ir apsildāmās grīdas?
- Vai mājai ir laba siltumizolācija?
- Vai mājā/īpašumā ir pietiekami daudz vietas?
Gadījuma izpēte: sālsūdens-ūdens siltumsūkņi kombinācijā ar PV
Tika uzstādīti 2x sālsūdens-ūdens siltumsūkņi (WP), katrs ar 6 kW jaudu ar elektroenerģijas patēriņu aptuveni 1,2 kW + 1,6 m³ buferkrātuve. Mazajiem siltumsūkņiem ir mazāks elektroenerģijas patēriņš, tāpēc tie efektīvi patērē paši savu elektroenerģiju pat ar zemu PV ražīgumu. PV sistēma ir sadalīta divās jumta virsmās ar 25° slīpumu un sasniedz aptuveni 16 kWp. Sistēmu paredzēts papildināt ar 12 kWh elektroenerģijas uzglabāšanas sistēmu, lai sasniegtu vēl augstāku pašpatēriņa un pašpietiekamības līmeni.
Vai 16 kWp ir pārāk liels?
Jā un nē. Jo lielāka jauda kWp, jo:
- mazāks pašpatēriņa procents vasarā (=jūs saražojat dārgāku elektroenerģiju, nekā to barojat)
- Lielāks personīgo vajadzību nodrošinājums ziemā
Situācija: Māja, 4 cilvēku ģimene
Karstā ūdens ražošana caur karstā ūdens siltumsūkni, bez elektrības uzglabāšanas
Šajā gadā kopš ekspluatācijas uzsākšanas jūnijā ir sasniegts 71% pašpietiekamības līmenis. Kopā 16% elektroenerģijas tika patērēti pašpatēriņam, šī vērtība jau pieauga līdz 45% oktobrī (pašpietiekamības pakāpe 70%) un vairāk nekā 70% novembrī (pašpietiekamības pakāpe 60%).
Kad PV sistēma ražo elektroenerģiju, patērētāji ieslēdzas, tiklīdz tiek sasniegtas noteiktās robežvērtības. Tie ir apzināti iestatīti zemā līmenī darbam ziemā, lai maksimāli palielinātu jūsu pašu elektroenerģijas patēriņu un samazinātu elektrotīkla elektroenerģijas iegādi.
Gamechanger buferis
Ja spīd saule, siltumsūknis var uzsildīt buferkrātuvi. Lai gan efektivitāte samazinās, palielinoties grādu skaitam buferkrātuvē, tas palīdz - atkarībā no attiecības pret dzīvojamo platību - nākamajā naktī vai pat nākamajā dienā pilnībā iztikt bez tīkla apkurei. Pat sezonā, kad saule nerāda sevi tik bieži, buferkrātuve ir svarīga, lai siltumsūkņa darbināšanai nebūtu jāizmanto ārēja elektrība. PV sistēmas pievienošana ir jēga tikai tad, ja ir pareiza izmēra bufera uzglabāšanas tvertne.
Kad kuri patērētāji tiks aktivizēti:
- no 400 vatu PV jaudas: karstā ūdens siltumsūknis ar 0,5 kW
- no 1000 vatiem PV jaudas: WP Master 1,2 kW (=1,7 kW patēriņš=0,7 kW tīkla padeve)
- no 1900 vatiem PV jauda: WP slave 1,2 kW (=2,9 kW patēriņš=1,0 kW tīkla padeve)
Rezultāts
Nepieciešamību pēc karstā ūdens un apkures enerģijas līdz šim var pilnībā segt ar PV aptuveni80% no visām dienām. Tikai mākoņainās dienās ziemā un sniega apstākļos PV nesaražos pietiekami daudz elektroenerģijas, lai pietiekami ilgu laiku darbinātu siltumsūkņus.
Decembrī gaidāma aptuveni 500 kWh raža. Protams, ar tiem nepietiek, lai segtu karsto ūdeni un apkures enerģiju, taču tie palīdz samazināt karstā ūdens ražošanas un apkures izmaksas. Siltumsūkņi piemērā ir norādīti ar COP vērtību (skatiet informācijas lodziņu) 4,81.
Veiktspējas koeficients COP (EN14511)
COP norāda siltuma jaudas vērtību attiecībā pret noteiktos apstākļos izmantoto elektrisko jaudu. Jo augstāka COP vērtība, jo efektīvāk darbojas siltumsūknis. COP vērtība 4 nozīmē, ka 1 kWh elektroenerģijas tiek pārvērsta 4 kWh siltumenerģijā.
Pieņemot, ka tiek izmantoti 400 kWh no paredzamajiem 500 kWh ar COP vērtību 4,5, var saražot vismaz1800 kWh siltumenerģijas.
Secinājums
Novērošanas periods ir pārāk īss, lai varētu izdarīt pamatotu secinājumu, jo gaidāms tumšais apkures periods.
Tomēr:
Ieguldījumi fotoelementu sistēmā ir saprātīgāki,jo lielāks ir jūsu pašu patēriņš. Vēl viena priekšrocība: siltumsūknis radaneatkarību no fosilā kurināmāun PV sistēma palīdz samazinātatkarību no tīkla elektroenerģijasPapildus enerģijas uzglabāšanas sistēmai sistēma ir ievērojami uzlabota. Protams, sākumā irinvestīcijas, kurām ir būtiska ietekme uz finansējumu, īpaši, būvējot māju, bet rezultāts“zemākas ekspluatācijas izmaksas”ir tā vērts daudziem. Tas nozīmē, ka augstās investīciju izmaksas atkal tiek amortizētas.