Fotovoltaika a solární tepelné kolektory – porovnání III

Sluneční záření lze využít dvěma základními způsoby. Buď získávat teplo v solárních termických kolektorech, nebo elektřinu ve fotovoltaických panelech. Elektřinu z fotovoltaických panelů lze použít k ohřevu teplé vody přímo, nebo pomocí tepelného čerpadla.

Jako zdroj tepla pro tepelné čerpadlo je možno použít odpadní vzduch z větracího systému. Nejjednodušší je intenzivně odvětrávat koupelnu a záchod. Optimální by bylo využít i teplo, které lze získat kondenzací vodní páry. Vzduch v koupelně bývá teplejší a vlhčí než v ostatních místnostech domu. Pokud je však v budově instalováno nucené větrání s rekuperací odpadního tepla, popsané řešení použít nelze.

Při použití tepelného čerpadla vzduch-voda je možno účelně využity obě strany – teplou i studenou. Nejmenší tepelná čerpadla na trhu jsou používána v kompresorových chladničkách a ohřívačích teplé vody. Příkony chladniček se pohybují řádově kolem 100 wattů i méně, příkony tepelných čerpadel pro ohřev teplé vody se pohybují kolem 500 W, nejvýše 1 kW. Existují kompresory s širokým rozsahem napájecího napětí od 12 až do cca 40 V, které je možno napájet přímo z fotovoltaického panelu. Celý systém se oproti fotovoltaickým elektrárnám výrazně zlevní, protože odpadne investičně náročný invertor. Topný faktor a odpovídající tepelný výkon závisí na rozdílu teplot, u malých tepelných čerpadel je obvykle při rozdílu teplot -25 °C/55 °C zhruba dvakrát vyšší než elektrický příkon.

Výnos energie v jednotlivých měsících při ohřevu vody na 45 °C

Obrázek: Výnos energie v jednotlivých měsících při ohřevu vody na 45 °C

Výnos energie v jednotlivých měsících při ohřevu vody na 60 °C

Obrázek: Výnos energie v jednotlivých měsících při ohřevu vody na 60 °C

Výhodou fotovoltaiky v popsaném řešení je výrazně vyšší produkce energie v zimním období ve srovnání se solárním termálním kolektorem, a to jak v řešení s tepelným čerpadlem, tak dokonce i samostatně. Rozdíl výnosů se podstatně zvyšuje při zvyšování teploty ohřívaného média.

Závěr

Pokud budou investiční náklady kompletního řešení ohřevu teplé vody elektřinou z fotovoltaických panelů, ať už přímo nebo s využitím tepelného čerpadla, nižší než investiční náklady solárního termického systému, je možno ohřev vody považovat za účelné využití elektřiny z fotovoltaické elektrárny. Takové řešení by mohlo být rovněž zahrnuto jako alternativa do případné dotační podpory pro solární ohřev teplé vody.

Bronislav Bechník
Czech RE Agency, o. p. s. je nezisková společnost, která propaguje úspory, obnovitelné zdroje energie a trvalou udržitelnost

Vydáno: 29. listopadu 2011

vytisknout nahoru

České fotovoltaické průmyslové asociace

EUROPEAN PHOTOVOLTAIC INDUSTRY ASSOCIATION