Egy hőszivattyú körülbelül 10%-kal képes növelni a lakossági napelemes-rendszer saját fogyasztását. A saját fogyasztás %-os növekedése a felhasználók számára 80-120 €/év mértékű pénzügyi megtakarítással jár ~ az átlagos fogyasztás 8% és 20%-a között (esettanulmány 5 kWp-s PV-berendezéssel és 250 literes tartállyal, 0,293 euró/kWh villamosenergia-fogyasztással és 0,078 euró/kWh betáplálási díjjal számolva).
Egy hőszivattyú és egy napelemes rendszer (PV) kombinálása kiváló módja az energiamegtakarításnak. A hőszivattyú a napelemes-rendszernek köszönhetően részben ingyenes villamos energiával működik. A továbbiakban bemutatunk egy Daikin-esettanulmányt, hogy megnézhessük, mennyit lehet megtakarítani, ha a hőszivattyút napelemmel kombináljuk.
Hőszivattyúk és napelemes rendszerek
A napelem-panelek a napenergia átalakításával termelnek villamos energiát, amellyel két dolgot lehet tenni:
- Otthon is felhasználható, így csökkenti a hó végi villanyszámlát ( sajátfogyasztás)
- Vissza lehet tölteni a hálózatba, amit az áramszolgáltató alacsonyabb áron vásárol vissza, mint amennyiért mi a hálózatból vételezünk.
Nem kell, nálunk nincs betápl.tarifa: betáplálási tarifák politikai eszköz a fotovoltaikus panelekbe történő beruházások ösztönzésére oly módon, hogy a háztartásoknak a piaci árnál magasabb árat kínál a hálózatba visszatöltött energiáért. Nem kell: Mivel a fotovoltaikus piac egyre inkább előretör, erre az ösztönzőre egyre kevésbé van szükség, és a betáplálási tarifák Európa számos országában csökkennek. Ez azt jelenti, hogy a napelemes rendszerből a saját fogyasztás egyre fontosabbá válik annak érdekében, hogy ne kelljen a megtermelt áramot visszatáplálni és a napelemes rendszer optimális időn belül megtérüljön. Kiváló megoldás erre az ingatlan hőszivattyús fűtése és használati meleg víz készítése. A fogyasztást ezáltal a gázról a (részben ingyenes) villamos energia felé tereljük.
Jellemzően egy házat csak a téli és az átmeneti időszakokban fűtenek, míg a napelem-panelek nyáron termelik a legtöbb villamos energiát. Azonban a hőszivattyúkat a zuhanyzáshoz, fürdéshez használt használati melegvíz-tartály felfűtésére is alkalmazzuk. A használati meleg víz iránti igény egész évben kvázi állandó. Ezenkívül a HMV-tartály napi újrafűtésének ideje is optimalizálható. A napelem panelekkel rendelkező háztartásoknak a tartályfűtést a déli órákra célszerű ütemezni, amikor jellemzően sok fotovoltaikus kapacitás áll rendelkezésre, és a háztartások villamosenergia-igénye általában alacsony. Ily módon a hőszivattyú akkor használja ki a rendelkezésre álló napenergiát, amikor az elérhető. Az így nyert “ingyenes” használati meleg víz sokkal értékesebb, mintha a rendelkezésre álló napenergia által megtermelt energiát vissza kellene táplálni a hálózatba.
Másodszor, a használati meleg víz tároló a hőszivattyúval együtt „energiaakkumulátorként” működhet. A felesleges napenergia felhasználható további használati meleg víz előállítására. Többre mint amennyire a háztartásnak általában szüksége van a nap során, így hatékonyan tárolva az energiát későbbi felhasználásra.
A Daikin hőszivattyúk optimalizált algoritmusokkal rendelkeznek a felesleges napenergia maximális kihasználására.
Egy Daikin esettanulmány megmutatja a napelem és hőszivattyú összehangolt működésének eredményeit. Ezt az esettanulmányt Belgiumban készítették 2022 júniusában egy Daikin Altherma hőszivattyúról készült (250 literes tartállyal és egy 5 kWp teljesítményű napelemmel).
Mivel a betáplálási tarifák csökkennek, a napelem előnyeit az saját fogyasztási arány növelésével lehet tovább növelni. A saját fogyasztási arány a teljes napelem-termelésnek az a százaléka, amelyet a háztartás használ fel, és így nem tölti vissza a hálózatba.
A saját fogyasztás képlete:
= ( −)
Ebben az esettanulmányban a saját fogyasztási arányt 2 módon növelték:
- A villamosenergia-fogyasztás növelése azáltal, hogy a használati meleg vizet a gázkazán helyett hőszivattyúval állítják elő, és így kevesebb energiát töltenek vissza a hálózatba;
- A többletenergia a használati melegvíz-tartályban való tárolásával, amikor is a hőmérsékletet további 10 °C-kal megnövelték akkor, amikor a napelem által termelt energia rendelkezésre áll. Ez a tartályban tárolja a hőenergiát, és csökkenti a hálózatból származó villamos energia iránti igényt egy későbbi időpontban, amikor a fotovoltaikus energia esetleg nem elérhető.
A teszt helyszín nagyon egyértelmű javulást mutat a saját fogyasztási arány növelésében: a hőszivattyú nélküli 33%-ról 40%-ra nőtt a saját fogyasztás a hőszivattyú és napelem működését optimalizáló algoritmussal 2022 júniusában. Ha ezeket az eredményeket kivetítjük egy teljes évre, akkor a használati meleg víz előállításához szükséges energia 35-50%-a fedezhető ingyenes napenergiával, ami (a 2023. júniusi energiaárak mellett) 90-120 eurós energiamegtakarítást eredményez, csak a használati meleg víz előállítása kapcsán. Ez több, mint az a 23 euró, amelyet a többletenergia hálózatba történő visszatöltésével lehetett volna nyerni. Ha a helyiségek fűtését és/vagy hűtését is figyelembe vesszük, az energiamegtakarítás még nagyobb.
Végkövetkeztetés:
Egy hőszivattyú körülbelül 10%-kal képes növelni a lakossági napelemes-rendszer saját fogyasztását. A felhasználók számára a pénzügyi előnyök 80-120 euró/év nagyságrendűek (az esettanulmányban 0,293 euró/kWh villamosenergia-fogyasztással és 0,078 euró/kWh betáplálási díjjal számoltak).
Az esettanulmány további részleteiért vagy a hőszivattyú optimalizálásának részletesebb magyarázatáért, kérjük, olvasd el a teljes tanulmányt.