Fotowoltaika staje się w naszym kraju coraz bardziej popularna, ale jednocześnie kojarzona jest z reguły wyłącznie z produkcją prądu na bieżące, typowe potrzeby energetyczne gospodarstwa domowego. Chodzi oczywiście o możliwość uzyskiwania tańszej energii dla oświetlenia domu, czy uruchomiania urządzeń zasilanych prądem, np. RTV, czy AGD. Nie jest to jednak ani powód, ani jedyna możliwość instalowania fotowoltaiki w domach, ponieważ z jej pomocą można również zaspokajać potrzeby grzewcze. Czy istnieją piece przystosowane do współpracy z fotowoltaiką, a jeśli tak, to jakie? Czy zaspokojenie potrzeb grzewczych domu to skazanie się na piec, czy może istnieją również inne urządzenia, dzięki którym energia elektryczna z fotowoltaiki będzie mogła ogrzewać dom?
Fotowoltaika – powód i celowość
Możliwość wykorzystywania energii promieniowania słonecznego do wytwarzania energii elektrycznej staje się w dobie zmian klimatycznych krokiem ku większej dbałości o środowisko, a jednocześnie sposobem na oszczędności w portfelach. W dobie galopujących cen paliw kopalnych, a ze względu na politykę Unii Europejskiej i braku perspektyw dla ich obniżenia, dbanie o zmniejszanie rachunków za pobór energii elektrycznej w sieci jest i ekonomicznie poprawne i rozsądne. Zainwestowanie w fotowoltaikę niewątpliwie zmniejsza wysokość rachunków za pobór mocy, ale fotowoltaika jest tak naprawdę wtedy najbardziej opłacalna, gdy wykorzystuje się cały wyprodukowany przez instalację prąd na potrzeby domowe. Przy fotowoltaice o mocy 10 kW duża część energii wędruje do sieci i jakkolwiek prosumencki system rozliczeń jest dla producentów energii ze słońca korzystny, to część energii i tak może po prostu przepaść, gdyż nie zostanie wykorzystana. Jeżeli jednak fotowoltaika zostanie użyta pośrednio do ogrzewania domu, wówczas o stratach nie będzie mowy, a korzyści z takiego rozwiązania nasuwają się same.
Wybór kotła grzewczego pod fotowoltaikę trzeba oczywiście dobrać do potrzeb danego domu, ale bez względu na jego rodzaj spowoduje to ogrzewanie domu bez konieczności zamartwiania się o kupno opału na zimę i poświęcania czasu na obsługę centralnego ogrzewania. Ponadto ceny opału rosną i dotyczy to zarówno drewna, pelletu, węgla, czy mazutu i gazu. Oczywiście ceny energii elektrycznej rosną również, a co gorsza, rosnąć będą stale. Własne jej źródło może zdjąć troski z niejednego właściciela domu, także w odniesieniu do jego ogrzania.
Korzyści i mankamenty użycia fotowoltaiki do ogrzewania domu?
Wybór fotowoltaiki jako napędu do wspomagania ogrzewania domu niesie ze sobą sporo korzyści, a ponadto nie jest to sposób ograniczony do jednego wariantu ani pieca, ani też urządzenia. Zanim Jednak wskazane zostaną warianty do wykorzystania w tandemie z fotowoltaiką, warto spojrzeć na korzyści oraz mankamenty takiego rozwiązania.
Ogólne atuty fotowoltaiki
Zastosowanie fotowoltaiki jako wspomagania energetycznego domu ma sporo zalet i to zarówno w odniesieniu do produkcji energii elektrycznej, jak i ogrzewania pomieszczeń domowych:
- uniknięcie wszelkich wad i kłopotów związanych z używaniem kotła na paliwa stałe, a także płynne i gaz;
- ochrona czynna środowiska naturalnego;
- możliwość wejścia w układ z dostawcą energii elektrycznej na zasadzie zostania prosumentem.
Żeby to nieco rozwinąć, to każdy kocioł grzewczy poza kotłami elektrycznymi potrzebuje opału. Najwygodniejszym z nich jest piec gazowy, ale jego użytkowanie stwarza również potrzebę wygospodarowania miejsca na posesji, gdzie zostanie ustawiony nieestetyczny zbiornik na ten gaz. Jeszcze gorzej jest w wypadku węgla, który jest niestety brudny, a nawet najnowsze koły generują niestety oprócz CO2, również zapylenie, a z kolei drewno i pellet dioksyny. Takie piece trzeba załadowywać opałem, czyścić je oraz wynosić popiół. Najnowocześniejsze kotły na pellet wprawdzie wytwarzają go niewiele, a popiół można użyć do nawiezienia ogródka, to jednak wynosić go trzeba.
Fotowoltaika – mankamenty
Należy jednak zdawać sobie sprawę z tego, że ogrzewanie domu energią elektryczną jest samo w sobie drogie, tak naprawdę najdroższe ze wszystkich metod grzewczych. Jedynym sposobem na zmniejszenie zużycia energii jest w takich wypadkach zadbanie o szczelność budynku, a więc o zniwelowanie powstających strat ciepła. Drugą sprawą jest dobranie mocy instalacji fotowoltaicznej do potrzeb. Chodzi tutaj nie tylko o ogrzewanie domu, ale również o dostęp do energii elektrycznej dla jego oświetlenia, użytkowania urządzeń zasilanych prądem oraz o ogrzanie wody użytkowej. Bez pomocy doświadczonych monterów instalacji fotowoltaicznych nie ma mowy o poradzeniu sobie z idealnym dobraniem wielkości instalacji, a im większa instalacja, tym oczywiście większe koszty jej zakupu i założenia. Również rodzaj pieca do pracy z fotowoltaiką musi być dobierany przez fachowca, dlatego warunki na dachu oraz możliwości dostosowania fotowoltaiki pod potrzeby grzewcze nie zawsze idą w parze z chęciami podjęcia decyzji o inwestowaniu w energię ze słońca.
Ogrzewanie domu z użyciem fotowoltaiki – sposoby
Istnieje przynajmniej kilka rodzajów oraz wariantów urządzeń, które umożliwiają użycie fotowoltaiki do ogrzewanie domu. Nie chodzi przy tym o różnice w rozmiarach i wydajności danego urządzenia, gdyż te muszą być, jak już wspomniano wyżej, dobrane indywidualnie do potrzeb i metrażu budynku. Wymienić jednak należy to, co poniżej, a przyszły inwestor już sam zdecyduje, jaki piec do fotowoltaiki, czy może wybrać inny system grzewczy. Są to:
- elektryczny kocioł jednofunkcyjny;
- elektryczny kocioł dwufunkcyjny;
- piec elektryczny akumulacyjny;
- pompa ciepła;
- maty emitujące promieniowanie podczerwone.
Jednofunkcyjny kocioł elektryczny
Jest to najprostsze z proponowanych rozwiązań. Instalacja fotowoltaiczna dostarcza do niego energię elektryczną, która służy wyłącznie do ogrzewania wody krążącej w instalacji centralnego ogrzewania. Jest to niewielki kocioł z niezbędnym wyposażeniem w grzałki o mocy koniecznej do ogrzania wody dla konkretnego metrażu domu oraz w pompę do rozprowadzania tej wody po instalacji grzewczej. Taki kocioł jest rodzajem przepływowego podgrzewacza wody i nie ma zasobnika na ciepłą wodę użytkową.
Dwufunkcyjny kocioł elektryczny
Tego rodzaju urządzenie instalowane jest dla potrzeb c.o., jak i c.w.u. Chodzi tutaj o dostarczenie przez fotowoltaikę energii elektrycznej o mocy zdolnej podgrzewać wodę zarówno do centralnego ogrzewania, jak i do użytku domowników. W tym wypadku kocioł musi być większy i zawierać również zasobnik wewnętrzny albo wewnętrzny na ciepłą wodę użytkową. Wybierając taki typ pieca pod fotowoltaike trzeba przygotować stosownie więcej miejsca.
Kocioł elektryczny akumulacyjny
Tego typu konstrukcja kotła grzewczego jest najbardziej wymagająca pod względem niezbędnej objętości wody. Kocioł elektryczny akumulacyjny działa w dwóch trybach: ładowania oraz rozładowywania. Przy ustawionym trybie ładowania woda jest podgrzewana nieustannie albo przez dopływ energii z fotowoltaiki, albo z użyciem niższej taryfy. Następnie nagrzana woda jest wykorzystywana do ogrzewania domu i użytku domowego, a następnie ponownie będzie podgrzewana przy pracujących panelach fotowoltaicznych albo przy mniejszej taryfie płatności za prąd. Tego typu kotły bardzo dobrze funkcjonują jako źródło ciepła dla ogrzewania podłogowego, a także działając podobnie do kotła dwufunkcyjnego, do podgrzewania wody użytkowej.
Pompa ciepła
Pompa ciepła jest urządzeniem wymuszającym przepływ powietrza z obszaru o temperaturze niższej, do obszaru o temperaturze podwyższonej. Zważywszy na fakt, że zimą na zewnątrz jest zimniej aniżeli w pomieszczeniach, ciepło z zewnątrz może jeszcze dogrzewać mieszkanie, a nie na odwrót. Z tego też względu pompa ciepła może i jest wykorzystywana także jako system chłodniczy, schładzając dodatkowo pomieszczenie, gdy na zewnątrz panuje upał. Takie pompy muszą być jednak odpowiednio konstruowane, aby spełniać oba zadania. Pompa ciepła jest urządzeniem zasilanym energią elektryczną i często współpracuje z fotowoltaiką. Trzeba jednak dodać, że rzadko w naszym klimacie pompa ciepła jest jedynym źródłem ogrzewania budynku.
Jeszcze inny sposób na ogrzewanie domu z udziałem prądu z fotowoltaiki
Unowocześnianie technologii wykorzystywanych w różnych obszarach życia człowieka ostatnio prawdziwie galopuje. Częstotliwość powstawania coraz to nowych wynalazków jest coraz wyższa i nie inaczej jest w obrębie systemów grzewczych. Fotowoltaika jako źródło energii dla pieców elektrycznych dla c.o. i c.w.u, nie jest wynalazkiem najnowszym, ponieważ mogą być one zastępowane innym rozwiązaniem technologicznym. Ostatnio wzrasta popularność wykorzystywania podczerwieni do ogrzewania domu. Są to maty zasilane energią elektryczną, która może pochodzić właśnie z fotowoltaiki. Takie maty są o tyle wygodne, że nie ma potrzeby posiadania instalacji ciepłowniczej, a mogą być one rozłożone praktycznie wszędzie, włącznie ze ścianami, czy pod dywanami.
Podsumowanie
Bez wątpienia fotowoltaika może wspomagać ogrzewanie domu i znacznie obniżyć rachunki za prąd, a zarazem podnieść komfort życia mieszkańców domu z taką instalacją. Trzeba jednak starannie dobrać do swoich potrzeb zarówno wielkość instalacji fotowoltaicznej, jak i rodzaj pieca lub innego urządzenia grzewczego do obsługi metrażu domostwa.