Tepelné čerpadlo a fotovoltika: Prečo dávajú spolu zmysel

Tepelné čerpadlo a fotovoltika patria medzi riešenia, ktoré sa čoraz častejšie spájajú do jedného energetického konceptu. Dôvod je jednoduchý. Tepelné čerpadlo potrebuje na svoju prevádzku elektrinu a fotovoltika ju vie počas dňa vyrábať priamo na mieste. Ak sú tieto dva systémy správne navrhnuté, môžu sa dobre dopĺňať a vytvoriť praktické riešenie pre vykurovanie, prípravu teplej vody aj bežnú prevádzku objektu.

Veľa ľudí sa na túto kombináciu pozerá hlavne cez úsporu. To je prirodzené, ale nie je to jediný dôvod, prečo má tepelné čerpadlo a fotovoltika zmysel riešiť spolu. Rovnako dôležitá je aj celková logika prevádzky, lepšie využitie vlastnej elektriny a možnosť uvažovať o objekte ako o prepojenom systéme, nie ako o súbore oddelených technológií.

Ako spolu tepelné čerpadlo a fotovoltika fungujú

Princíp je v základe jednoduchý. Fotovoltika vyrába elektrickú energiu a tepelné čerpadlo ju využíva na svoju prevádzku. To znamená, že ak počas dňa fotovoltický systém vyrába elektrinu, tepelné čerpadlo môže časť tejto energie použiť na vykurovanie, ohrev teplej úžitkovej vody alebo v lete aj na chladenie, ak to konkrétne riešenie umožňuje.

V praxi však nejde len o to, že jeden systém „napája“ druhý. Dôležité je, ako je nastavená celá prevádzka. Ak je systém dobre navrhnutý, časť vyrobenej elektriny sa spotrebuje priamo v objekte a nemusí sa v takej miere odoberať zo siete. Práve v tom spočíva hlavný prínos tejto kombinácie.

Tepelné čerpadlo a fotovoltika preto fungujú najlepšie vtedy, keď sa na ne pozeráte ako na jeden spoločný koncept. Nie ako na dve samostatné technológie, ktoré sa len náhodne stretli v jednom dome.

Tepelné čerpadlo a fotovoltika nie sú automatická záruka maximálnej úspory

Toto je dôležitá vec, ktorú sa oplatí povedať otvorene. Samotný fakt, že máte tepelné čerpadlo a fotovoltiku, ešte neznamená, že výsledok bude automaticky optimálny. Veľmi veľa závisí od konkrétneho objektu, spôsobu používania, technického návrhu a od toho, ako sú oba systémy nastavené.

Rozhoduje napríklad:

• tepelná strata objektu,
• veľkosť a orientácia fotovoltiky,
• typ vykurovacieho systému,
• spôsob prípravy teplej vody,
• režim prevádzky počas dňa,
• aj to, koľko elektriny sa spotrebuje priamo v objekte.

To znamená, že pri jednom projekte môže byť táto kombinácia veľmi efektívna a pri inom bude jej prínos menší. Aj preto sa neoplatí uvažovať len štýlom „pridám fotovoltiku k tepelnému čerpadlu a bude vybavené“. Oveľa dôležitejšie je vedieť, čo od systému očakávate a ako má fungovať v bežnej prevádzke.

Kedy dáva táto kombinácia najväčší zmysel

Tepelné čerpadlo a fotovoltika bývajú zaujímavé najmä tam, kde sa rieši dlhodobá prevádzka objektu a kde má význam optimalizovať spotrebu elektriny počas roka. Veľký zmysel to môže mať pri novostavbách, ale aj pri rekonštrukciách, ak je celý systém dobre premyslený.

Praktické to býva najmä vtedy, keď:

• je objekt navrhnutý alebo upravený na efektívnejšiu prevádzku,
• vykurovanie funguje cez nízkoteplotný systém,
• počas dňa existuje reálna spotreba elektriny,
• rieši sa aj príprava teplej úžitkovej vody,
• investor chce prepojiť technológie do jedného logického celku.

Dôležité je aj to, že fotovoltika vyrába najviac elektriny počas dňa, keď je slnko. Tepelné čerpadlo zas nepracuje stále rovnakým spôsobom počas celého dňa ani roka. Ak sa tieto dva režimy podarí rozumne zladiť, výsledok môže byť oveľa lepší než pri oddelenom uvažovaní o každom systéme zvlášť.

Veľkú rolu hrá teplá úžitková voda

Pri kombinácii tepelného čerpadla a fotovoltiky sa často rieši vykurovanie, ale rovnako dôležitá býva aj teplá úžitková voda. Práve jej ohrev vie byť veľmi praktickým spôsobom, ako využiť elektrinu vyrobenú počas dňa.

Ak systém umožňuje inteligentnejšie riadenie, časť energie z fotovoltiky sa môže využiť práve na ohrev zásobníka TÚV v čase, keď je výroba elektriny vyššia. To môže dávať zmysel aj preto, že teplá voda predstavuje pomerne stabilnú potrebu počas roka, nielen v zimnej sezóne.

Z pohľadu návrhu teda nie je dôležité riešiť len vykurovanie. Pri dobre navrhnutom systéme môže byť práve príprava TÚV dôležitou súčasťou celej logiky spolupráce oboch technológií.

Dôležité je aj správne riadenie systému

Ak má tepelné čerpadlo a fotovoltika fungovať dobre spolu, veľký význam má regulácia. Nestačí len to, že sú obe technológie v jednom objekte. Dôležité je, aby systém vedel rozumne reagovať na výrobu elektriny, potrebu tepla a aktuálnu prevádzku.

V praxi môže byť výhodou, keď sa systém nastaví tak, aby vedel:

• uprednostniť vlastnú vyrobenú elektrinu,
• efektívne riadiť ohrev teplej vody,
• prispôsobiť prevádzku dennej výrobe,
• rozumne reagovať na sezónne zmeny.

Práve tu sa často ukazuje rozdiel medzi priemerným a dobre navrhnutým riešením. Nie je to len o výbere zariadení, ale aj o tom, ako spolu budú komunikovať a ako sa budú správať v bežnom používaní.

Na čo si dať pozor pri návrhu

Pri tejto kombinácii sa neoplatí rozhodovať len podľa pocitu, že „obe technológie sú dnes populárne“. Dôležité je, aby návrh vychádzal z konkrétneho objektu a z reálneho spôsobu používania.

Pozor si treba dať najmä na:

• správne dimenzovanie tepelného čerpadla,
• vhodnú veľkosť fotovoltického systému,
• typ vykurovania v objekte,
• dostatočný technický priestor,
• spôsob regulácie a prepojenia technológií.

Ak sa niektorá z týchto vecí podcení, systém síce môže fungovať, ale nemusí využívať svoj potenciál. A práve to býva pri tejto kombinácii najväčšia chyba — technológie sú kvalitné, ale nie sú navrhnuté ako jeden celok.

Záver

Tepelné čerpadlo a fotovoltika môžu spolu vytvoriť veľmi zaujímavé a praktické riešenie, ak sú správne navrhnuté a prepojené. Nejde len o otázku úspory, ale aj o celkovú logiku prevádzky, lepšie využitie vyrobenej elektriny a väčší komfort pri dlhodobom používaní objektu.

Ak má táto kombinácia dávať skutočný zmysel, dôležité je pozerať sa na celý systém komplexne. Rozhoduje typ objektu, vykurovací systém, príprava teplej vody aj spôsob riadenia technológií.