Bieżąca produkcja fotowoltaiki zasila pompę ciepła w godzinach nasłonecznienia, a sam bilans roczny nie gwarantuje pokrycia zapotrzebowania w każdej godzinie. Dobór zaczyna się od budynku i instalacji grzewczej, potem liczysz roczne zużycie prądu, a dopiero na jego podstawie moc paneli. Poniżej pokazuję model w kilowatogodzinach i schemat porównania ofert, bez obietnicy zerowych rachunków.
Co daje połączenie pompy ciepła z fotowoltaiką
Panele mogą zasilać pompę w czasie swojej produkcji; bez odpowiedniego magazynowania nie pokryją zużycia w nocy ani niedoborów w okresach małej produkcji. Pompa ciepła przenosi ciepło z otoczenia za pomocą obiegu czynnika i do tego zużywa prąd. Opis działania pomp w poradniku brytyjskiej organizacji doradczej nie podaje jednej stałej sprawności, bo zależy ona od warunków pracy. Dlatego nie ma sensu szukać jednego uniwersalnego wyniku, który pasuje do każdego domu.
Ta sama organizacja w odpowiedziach na najczęstsze pytania potwierdza rzecz, która łatwo ginie w ofertach: bez odpowiedniego magazynu pompa pobiera prąd z sieci, gdy panele nie produkują, nawet jeśli roczna produkcja z PV jest równoważna rocznemu zużyciu. Roczna suma kilowatogodzin to jedno, a godzina, w której prąd jest potrzebny, to drugie.
Ten artykuł obejmuje wspólne planowanie obu urządzeń: zapotrzebowanie cieplne, zużycie prądu, sezonowość, autokonsumpcję i sposób porównania ofert. Wariant bez paneli opisuję osobno w tekście pompa ciepła bez fotowoltaiki. Wyliczenia są orientacyjne. Przed inwestycją porównaj oferty kilku instalatorów albo zamów audyt energetyczny.
Od czego zacząć dobór: od budynku i instalacji grzewczej
Dobór pompy wymaga oceny strat ciepła budynku i odbiorników ciepła, a nie proporcji do powierzchni paneli. Moc paneli nie jest punktem wyjścia. Najpierw ustalasz, ile ciepła potrzebuje dom, a potem, jaką instalacją to ciepło trafia do pomieszczeń.
Znaczenie ma instalacja odbiorcza. Rodzaj i wielkość grzejników wpływają na wymaganą temperaturę zasilania, a ta z kolei na warunki pracy pompy. Źródło, z którego korzystam, nie uzasadnia twierdzenia, że pompa działa wyłącznie z ogrzewaniem podłogowym. Nie oznacza to jednak, że każdy stary grzejnik się nada. Wielkość grzejników sprawdź w projekcie, na podstawie wyliczeń, a nie deklaracji z oferty.
Do rozmowy z projektantem lub wykonawcą przygotuj:
- zapotrzebowanie budynku na ciepło w kilowatogodzinach rocznie,
- opis odbiorników ciepła w każdym pomieszczeniu,
- wymaganą temperaturę zasilania wynikającą z wielkości grzejników lub pętli podłogowych,
- plan, jak zmieni się zużycie ciepła po ewentualnym ociepleniu domu.
Jak czytać COP, SCOP i SPF
COP z karty danych opisuje pracę pompy w określonych warunkach testu i nie jest średnią roczną. Producent podaje go dla ustalonych warunków, które w Twoim domu mogą nie powtarzać się przez większość sezonu. Nie ma wartości gwarantowanej, więc wynik z jednego testu nie powinien trafić do arkusza jako stała sprawność.
Dwa pojęcia łatwo pomylić: SCOP jest wartością testową, a SPF wynikiem pomiaru. Nie wolno ich utożsamiać. Jeśli wykonawca podaje liczbę, zapytaj, czy to COP w punkcie testowym, SCOP z karty produktu, czy SPF z pomiarów, i na jakich warunkach ją uzyskano.
Jak oszacować, ile prądu zużyje pompa ciepła
Roczne zużycie prądu przez pompę szacujesz, dzieląc zapotrzebowanie na ciepło przez przyjętą efektywność. Zapisz też, jaką granicę pomiaru obejmuje ta efektywność. Przykład poniżej to model dydaktyczny, a nie pomiar i nie typowy dom.
Załóżmy zapotrzebowanie na ciepło równe 12 000 kWh rocznie i przyjętą efektywność równą 3. Wtedy:
12 000 kWh ciepła / 3 = 4 000 kWh prądu rocznie.
W tym modelu pompa zużywa więc 4 000 kWh energii elektrycznej w skali roku. Zmień przyjętą efektywność, a wynik się zmieni: przy niższej efektywności prądu potrzeba więcej. Dlatego do porównania ofert policz kilka wariantów efektywności, a nie jeden.
Pilnuj jednostek. Moc pompy podajesz w kilowatach (kW), a energię, za którą płacisz, w kilowatogodzinach (kWh). Moc grzewcza mówi, ile ciepła urządzenie może oddać w danej chwili, a nie ile prądu zużyje w ciągu roku. Przejście z kW na kWh wymaga czasu pracy, więc nie da się go wykonać bez założeń.
Jak dobrać fotowoltaikę do pompy ciepła
Moc PV dobierasz do rocznego zużycia całego domu, a oczekiwaną produkcję wiążesz z lokalizacją i ustawieniem dachu. Pompa to tylko część zużycia, bo w domu działają też inne odbiorniki. Wspólny bilans ma więc dwie składowe.
Wyniki dla innych mocy i zimowych miesięcy zestawiam w tekście ile prądu produkuje fotowoltaika 5, 6 i 10 kWp.
W modelu z poprzedniej sekcji dodajemy umowne zużycie pozostałych odbiorników:
4 000 kWh (pompa) + 3 000 kWh (pozostałe odbiorniki) = 7 000 kWh rocznie.
Liczba 3 000 kWh jest założeniem modelowym, nie średnią krajową. W swoim przypadku weź ją z rachunków za prąd, a zużycie pompy z wyliczenia opartego na zapotrzebowaniu na ciepło i efektywności.
Skąd wziąć oczekiwany uzysk z paneli
Europejskie narzędzie PVGIS zwraca średnie miesięczne i roczne wartości produkcji energii dla zadanych parametrów. To model, a nie gwarancja produkcji w konkretnym roku.
W przykładzie dla Warszawy (zapisany wynik z PVGIS 5.3) przyjęto moc 1 kWp, ustawienie na południe, nachylenie 35°, straty wejściowe 14% i krzem krystaliczny. Roczny uzysk wyniósł 1 050,21 kWh na każdy kWp. Dla innego miasta, kąta czy kierunku dachu liczba będzie inna, więc w projekcie podstaw dane swojej połaci.
Roczna suma i godziny pracy
Z tych danych można policzyć moc, która w ciągu roku wyprodukuje tyle, ile zużywa dom:
7 000 kWh / 1 050,21 kWh na kWp, czyli około 6,67 kWp.
Wynik dotyczy wyłącznie tego modelu. To działanie na sumach rocznych i nie dowodzi, że produkcja pokryje zużycie w poszczególnych godzinach. Wymaga też projektu dachu i projektu elektrycznego. Dopasowanie mocy do sumy rocznej to punkt wyjścia do rozmowy z projektantem, a nie gotowa specyfikacja.
Co sprawdzić w swoim przypadku
Własną ocenę oprzyj na danych swojego budynku i oferty, a nie na średnich z poradników. Przed podpisaniem umowy zbierz:
- zużycie prądu z rachunków z ostatnich lat, bez pompy,
- zapotrzebowanie budynku na ciepło z projektu lub audytu,
- wynik z PVGIS dla swojej lokalizacji, kąta i kierunku dachu,
- opis, jak oferent przeliczył zużycie pompy i jaką efektywność przyjął,
- informację, czy w ofercie jest zasobnik ciepłej wody i grzałka oraz jak są sterowane.
Dlaczego dodatni bilans roczny nie oznacza samowystarczalności zimą
Dodatni bilans roczny nie dowodzi, że uda się uniknąć zakupów prądu w nocy i w okresach małej produkcji zimą. Instalacja z modelu może wyprodukować w ciągu roku tyle energii, ile zużywa dom, ale ta energia nie rozkłada się na godziny tak jak zapotrzebowanie. W nocy panele nie produkują wcale, a w okresach małej produkcji dają niewiele.
Wynika z tego jedno: bez odpowiedniego magazynowania nawet przy bilansie rocznym równym zużyciu kupujesz część prądu z sieci. Hasła „zerowe rachunki” i założenie, że PV o rocznej produkcji równej zużyciu oznacza brak importu zimą, prowadzą do błędnych decyzji. Prąd kupujesz wtedy, gdy panele nie nadążają, a nadwyżkę oddajesz wtedy, gdy produkcja przewyższa chwilowe zużycie.
Tę różnicę między importem a eksportem uwzględnij w rachunku opłacalności. Zasady rozliczania oddanej energii opisuję w tekście o net-billingu, bo od nich zależy wartość nadwyżki.
Jak zwiększyć autokonsumpcję: ciepła woda, sterowanie i magazyn
Sterowanie odbiorami może zwiększyć zużycie własnej energii, ale magazyn dobowy nie rozwiązuje różnicy między latem a zimą. Autokonsumpcja to część wyprodukowanej energii, którą dom zużywa na bieżąco, zamiast oddać ją do sieci.
Brytyjska organizacja doradcza zaleca rozważyć podgrzewanie wody w godzinach produkcji paneli, jeśli instalacja i ustawienia to umożliwiają. Jeśli chcesz tak zrobić, porozmawiaj z instalatorem. Nie zmieniaj samodzielnie ustawień higienicznych ciepłej wody użytkowej.
Magazyn energii działa w skali doby, więc pomaga w różnicy między dniem a nocą. Nie przenosi produkcji z lata na zimę. Przy ocenie magazynu pytaj więc nie tylko o pojemność, ale o to, ile energii rzeczywiście przesunie w okresie, w którym pompa pracuje najwięcej.
Jak policzyć opłacalność i porównać oferty
Porównanie ofert powinno osobno obejmować nakłady, zakupy energii, wartość eksportu oraz koszty stałe i obsługę. Schemat rocznego kosztu energii wygląda tak:
Ograniczenia budynku, hałas i obsługę urządzenia opisuję szerzej w poradniku o wadach i zaletach pompy ciepła.
koszt roczny = suma kosztów importu w poszczególnych strefach lub godzinach − wartość rozliczonego eksportu + opłaty stałe.
Koszt importu w danej strefie to pobrane kWh razy właściwa cena energii i zmienne opłaty dystrybucyjne. Wartość eksportu uwzględniaj według zasad net-billingu, a nie jako dowolnie wypłacaną gotówkę.
To uproszczony schemat porównawczy, a nie opis wszystkich zasad rozliczeń. Pozwala jednak ocenić wiele ofert według tej samej miary. Zakupy energii i wartość eksportu to odrębne strumienie, więc licz je osobno, z własnymi założeniami.
Żeby oferty były porównywalne, poproś każdego wykonawcę o te same elementy:
| Element oferty | Co zapisać do porównania |
|---|---|
| Zapotrzebowanie na ciepło | wartość w kWh rocznie i skąd pochodzi (projekt, audyt, szacunek) |
| Efektywność pompy | czy to COP, SCOP czy SPF, w jakich warunkach i jaką przyjęto do rachunku |
| Zużycie prądu przez pompę | kWh rocznie wynikające z dwóch powyższych |
| Moc PV i uzysk | kWp i kWh rocznie, z jakiego narzędzia i dla jakiego dachu |
| Import i eksport | szacunek rocznych kWh z sieci i do sieci |
| Zakres prac | co wchodzi w cenę, a co jest dodatkowe |
| Koszty stałe i obsługa | opłaty, przeglądy i serwis w okresie użytkowania |
Policz co najmniej dwa warianty, na przykład z niższą i wyższą efektywnością pompy. Jeśli wniosek o opłacalności zmienia się przy niewielkiej zmianie założenia, oferta jest wrażliwa na to założenie. Nie podaję tu cen ani czasu zwrotu, bo zależą od oferty, cen prądu i sposobu rozliczenia. Hasło „zwrot zawsze w kilka lat” nie ma uzasadnienia w danych, na których opieram ten tekst.
Do kosztów obsługi dolicz serwis. Czas życia urządzenia opisuję w tekście ile lat wytrzymuje pompa ciepła.
Dotacje, dokumenty i lista danych do projektu
Warunki dotacji sprawdzasz w aktualnym programie, a ofertę oceniasz po komplecie założeń i zakresie prac. Dofinansowanie do pompy i do paneli mogą regulować różne programy, a ich zasady i terminy się zmieniają. Nie zakładaj, że warunki jednego programu obejmują drugie urządzenie.
Dla pompy ciepła w nowym domu aktualne zasady opisuję w tekście o programie Moje Ciepło. Sprawdź też stronę organizatora programu i zasady obowiązujące w dniu składania wniosku. Dotacja zmienia rachunek inwestycji, więc porównuj oferty z uwzględnieniem dofinansowania i bez niego, zapisując datę, na którą sprawdzono warunki.
Zanim zamówisz projekt, zgromadź jedną teczkę z danymi, którą przekażesz każdemu oferentowi:
- zużycie prądu z rachunków i informacja o planowanych nowych odbiornikach,
- zapotrzebowanie na ciepło z projektu lub audytu,
- opis instalacji odbiorczej i grzejników,
- zdjęcia i wymiary połaci dachu, kierunek i nachylenie,
- decyzja, jakie sterowanie ciepłą wodą akceptujesz,
- informacje o programie dofinansowania, z którego chcesz skorzystać.
Gdy każda oferta odpowiada na te same pytania, widać, które liczby są założeniem, a które wynikają z projektu. Wtedy łatwiej ocenić, czy różnica w cenie to różnica w zakresie, czy w jakości danych.
FAQ – często zadawane pytania
Jak dobrać fotowoltaikę pod pompę ciepła?
Najpierw policz roczne zużycie prądu całego domu, w tym pompy, a potem podziel je przez uzysk z 1 kWp dla swojej lokalizacji. W modelu z tego tekstu 7 000 kWh rocznie podzielone przez 1 050,21 kWh na kWp daje około 6,67 kWp. To wynik przykładowy, liczony na sumach rocznych, który nie dowodzi pokrycia w poszczególnych godzinach. Moc ostateczną ustala projekt dachu i projekt elektryczny.
Czy można dostać dotację na pompę ciepła i fotowoltaikę razem?
To zależy od programu i dnia składania wniosku, więc sprawdź warunki każdego dofinansowania osobno. Nie zakładaj, że dotacja do jednego urządzenia obejmuje drugie. Zasady dla pompy w nowym domu opisuję w tekście o programie Moje Ciepło. Przed złożeniem wniosku zapisz datę, na którą sprawdzono warunki, bo programy się zmieniają.
Czy opłaca się taryfa G12 z pompą ciepła i fotowoltaiką?
Nie da się tego rozstrzygnąć bez własnych liczb, bo wynik zależy od cen prądu i od tego, kiedy dom go pobiera. Użyj schematu z tego artykułu: suma kosztów importu policzonych osobno dla stref taryfy, minus wartość rozliczonego eksportu, plus opłaty stałe. Policz go dla każdej taryfy z cenami z aktualnej oferty sprzedawcy i porównaj wyniki. Sposób rozliczania energii oddanej do sieci opisuję w tekście o net-billingu.
Czy panele mogą w pełni zasilać pompę ciepła?
Sama zgodność rocznych sum produkcji i zużycia tego nie potwierdza. Bez odpowiedniego magazynowania pompa pobiera prąd z sieci w nocy i w okresach małej produkcji, nawet jeśli roczna produkcja z PV jest równoważna rocznemu zużyciu. Panele mogą pokryć część zapotrzebowania w godzinach produkcji, a sterowanie odbiorami może zwiększyć tę część. Pełnej samowystarczalności nie obiecuje żadna z tych metod.