Fotowoltaika i pompa ciepła — jak dobrać je razem, żeby prąd ze słońca grzał dom

Fotowoltaika i pompa ciepła dobrze do siebie pasują, ale tylko wtedy, gdy dobierasz je razem: pompę do zapotrzebowania domu na ciepło, a fotowoltaikę do zużycia prądu, które pompa doda do Twojego rachunku. Panele produkują prąd, pompa zamienia go w ciepło dla domu i w ciepłą wodę. Im więcej energii z dachu zużyjesz na miejscu, tym mniej oddajesz do sieci po cenie rynkowej i tym mniej kupujesz z powrotem. Poniżej wyjaśniamy, jak te dwa urządzenia współpracują przez cały rok, jak je dobrać i kiedy warto dołożyć magazyn energii.

Dlaczego pompa ciepła z fotowoltaiką to dobre połączenie

Pompa ciepła powietrze-woda nie spala paliwa. Pobiera ciepło z powietrza na zewnątrz i za pomocą sprężarki podnosi jego temperaturę do poziomu, który ogrzeje dom. Do pracy potrzebuje prądu, a z jednej kilowatogodziny prądu daje kilka kilowatogodzin ciepła. Ile dokładnie, zależy od temperatury na zewnątrz i od tego, jak gorącej wody potrzebuje Twoja instalacja grzewcza.

Fotowoltaika daje ten prąd z własnego dachu. Połączenie ma więc prostą logikę: zamiast kupować gaz, węgiel czy olej, ogrzewasz dom energią elektryczną, której część produkujesz sam.

Jest też drugi powód, mniej oczywisty. Dla instalacji przyłączonych od 1 kwietnia 2022 roku obowiązuje net-billing, czyli rozliczenie oddanej do sieci energii według jej wartości rynkowej. Ministerstwo Klimatu i Środowiska wprost pisze, że ten system ma zachęcać do zwiększania autokonsumpcji, czyli zużywania prądu tam, gdzie powstał. Pompa ciepła i podgrzewanie wody to jedne z największych odbiorników w domu, więc dobrze wykorzystują własną energię.

Jeśli Twoja instalacja powstała wcześniej i rozliczasz się w starym systemie opustów, zasady są inne i warto to uwzględnić przy doborze. Zapytamy Cię o to na początku rozmowy.

Lato, zima i ciepła woda — jak to wygląda w praktyce

Uczciwie trzeba powiedzieć jedno: fotowoltaika produkuje najwięcej od wiosny do jesieni, a pompa ciepła najwięcej pracuje zimą. Panele nie pokryją w grudniu całego ogrzewania domu i nie warto planować tak, jakby miało być inaczej. Mimo to połączenie ma sens, bo pompa pracuje przez cały rok, nie tylko w mrozy.

• Latem pompa podgrzewa głównie ciepłą wodę użytkową. To zużycie przypada na miesiące, w których panele produkują najwięcej, więc woda w kranie może grzać się w dużej mierze prądem z dachu.
• Wiosną i jesienią dom potrzebuje już ogrzewania, a słońca wciąż jest sporo. W słoneczne dni pompa korzysta wtedy z bieżącej produkcji paneli.
• Zimą większość energii dla pompy pochodzi z sieci. Wtedy liczy się przede wszystkim to, żeby pompa była dobrze dobrana i pracowała wydajnie, bez częstego wspomagania grzałką elektryczną, oraz to, w których godzinach i po jakiej cenie kupujesz prąd.

Dlatego nie patrzymy na fotowoltaikę i pompę jak na dwa osobne zakupy. Projektujemy je tak, żeby w każdej porze roku wykorzystać jak najwięcej własnej energii, a resztę kupować z sieci świadomie.

Jak dobrać moc pompy ciepła

Moc pompy nie wynika z metrażu domu ani z tego, co ma sąsiad. Wynika z zapotrzebowania budynku na ciepło, czyli z tego, ile energii dom traci w najzimniejsze dni. Do obliczeń bierzemy:

• powierzchnię i kubaturę ogrzewanych pomieszczeń,
• ocieplenie ścian, dachu i podłogi na gruncie oraz rodzaj okien,
• wentylację: grawitacyjną czy mechaniczną z odzyskiem ciepła,
• instalację grzewczą: ogrzewanie podłogowe czy grzejniki (jeśli budujesz dom, zobacz, jak wygląda montaż ogrzewania podłogowego krok po kroku),
• liczbę domowników i ich zużycie ciepłej wody.

Za mała pompa nie dogrzeje domu w mrozy i będzie częściej włączać grzałkę, która zużywa dużo prądu. Za duża pompa kosztuje więcej na start i pracuje krótkimi cyklami, co nie służy sprężarce. Właściwa pompa pracuje równo przez cały sezon. Tak samo podchodzimy do tematu na stronie pompy ciepła dobrane do fotowoltaiki: najpierw obliczenia, potem urządzenie.

Duże znaczenie ma też instalacja grzewcza. Pompa ciepła pracuje najwydajniej, gdy grzeje wodą o niskiej temperaturze, a to zapewnia przede wszystkim ogrzewanie podłogowe. Jeśli budujesz dom, warto zaplanować pompę i podłogówkę razem od początku.

Jak dobrać fotowoltaikę do pompy ciepła

Najczęstszy błąd to dobranie paneli wyłącznie do obecnego rachunku za prąd, a potem dołożenie pompy ciepła. Pompa doda do rocznego zużycia sporo energii, więc instalacja policzona „pod stary rachunek” może okazać się za mała.

Przy doborze fotowoltaiki do pompy patrzymy na trzy rzeczy:

1. Roczne zużycie prądu po montażu pompy — obecne zużycie domu plus szacunkowe zużycie pompy wynikające z obliczeń zapotrzebowania na ciepło.
2. Miejsce na dachu lub działce — ile paneli realnie się zmieści i w jakim ustawieniu względem stron świata.
3. Przyłącze i falownik — pompy ciepła często zasila się trójfazowo, a falownik powinien poradzić sobie z ich poborem i z pozostałymi urządzeniami w domu.

Jeśli masz już fotowoltaikę, zaczynamy od sprawdzenia, ile energii daje Twoja instalacja i ile z niej dziś oddajesz do sieci. Czasem pompa wykorzysta nadwyżkę bez żadnych zmian, a czasem warto rozbudować instalację. Jak wygląda typowy zestaw dla domu z większym zużyciem, pokazujemy na stronie instalacja fotowoltaiczna 10 kWp.

Gdzie w tym wszystkim magazyn energii

Panele produkują najwięcej w południe, a dom zużywa dużo energii także rano i wieczorem. Magazyn energii przenosi nadwyżkę z dnia na późniejsze godziny. W domu z pompą ciepła oznacza to, że część pracy pompy wieczorem może odbywać się na energii z dachu zebranej kilka godzin wcześniej.

Jeśli magazyn ładuje się tylko z paneli, najwięcej daje od wiosny do jesieni, kiedy dzienne nadwyżki są duże. Zimą może pracować inaczej: ładować się z sieci w tanich godzinach. Piszemy o tym niżej. O tym, jak dobrać pojemność i na ile wystarcza bateria, piszemy we wpisie magazyn energii 10 kWh — na ile wystarczy w domu. Jeśli planujesz magazyn, zwróć też uwagę na falownik hybrydowy, który łączy panele, baterię i sieć w jeden układ.

Sterowanie: kiedy pompa ma grzać

Sama obecność paneli i pompy w jednym domu to jeszcze nie system. Liczy się to, kiedy pompa pracuje. Przykłady prostych zasad, które ustala się przy projekcie:

• podgrzewanie zasobnika ciepłej wody w godzinach największej produkcji paneli,
• wykorzystanie bezwładności budynku: przy ogrzewaniu podłogowym dom dobrze trzyma ciepło, więc pompa może pracować więcej, gdy jest słońce,
• bufor ciepła, który stabilizuje pracę pompy i ogranicza jej częste włączanie (jak go dobrać, piszemy we wpisie bufor do pompy ciepła).

To, jakie możliwości sterowania masz w praktyce, zależy od pompy, falownika i automatyki w domu. Dlatego dobieramy te elementy razem, a nie z trzech różnych katalogów.

Ceny dynamiczne, magazyn i pompa — tańsze ogrzewanie także zimą

Zimą panele dają mało energii, ale to nie znaczy, że wtedy nie masz wpływu na koszt ogrzewania. Tu wchodzą ceny dynamiczne. Przy umowie z ceną dynamiczną płacisz za prąd według ceny z rynku, która zmienia się z godziny na godzinę. U sprzedawcy Pstryk ceny na kolejny dzień widzisz w aplikacji dzień wcześniej. Są godziny, w których prąd jest wyraźnie tańszy, i takie, w których jest drogi.

Dom z pompą ciepła i magazynem energii może z tego korzystać przez cały rok:

• magazyn ładuje się z sieci w godzinach z najniższą ceną, na przykład w nocy albo w południe, gdy na rynku jest dużo energii,
• w drogich godzinach dom i pompa korzystają z energii z magazynu, zamiast kupować prąd po wysokiej cenie,
• pompa może grzać więcej wtedy, gdy prąd jest tani — przy ogrzewaniu podłogowym i zasobniku ciepłej wody dom zatrzyma to ciepło na kilka godzin.

Żeby to działało, ktoś musi codziennie pilnować cen i decydować, kiedy ładować, a kiedy oddawać energię. Ręcznie nikt tego nie robi. Robi to system zarządzania energią. Montujemy bardzo dużo magazynów Sigenergy, a ich system w trybie AI planuje pracę magazynu pod ceny godzinowe: kupuje energię, gdy jest tania, i zasila dom, gdy jest droga. Jesteśmy partnerem Pstryk, więc możemy połączyć Twój system z ich ceną dynamiczną. Rozwiązanie działa też z innym sprzedawcą, który oferuje ceny godzinowe.

Przy dobrze ustawionym systemie koszt ogrzewania może spaść wyraźnie także w środku zimy, kiedy fotowoltaika niewiele produkuje. Ile dokładnie, zależy od zużycia domu, pojemności magazynu i tego, jak w danym sezonie układają się ceny na rynku. Dlatego nie podajemy jednej kwoty dla wszystkich. Liczymy to dla Twojego domu, na Twoich danych.

Warto też wiedzieć, że ceny dynamiczne działają w obie strony: w niektórych godzinach prąd jest droższy niż w taryfie stałej. Dlatego taka umowa najlepiej sprawdza się w domu, który potrafi przesunąć zużycie, czyli z magazynem i automatyką, a nie tam, gdzie wszystko pracuje „kiedy popadnie”.

Jak pracujemy przy pompach ciepła

W Apex Renewables pracujemy na pompach ciepła Stiebel Eltron, niemieckiego producenta z Holzminden. W ofercie mamy pompy powietrze-woda z serii HPA-O, na przykład model HPA-O 8 CS Plus. Konkretny model i moc dobieramy do zapotrzebowania Twojego domu. Montaż pompy i ogrzewania podłogowego wykonuje nasz partner instalacyjny, a my prowadzimy Cię przez cały proces: od obliczeń, przez dobór, po połączenie pompy z fotowoltaiką i magazynem. Przeglądy i naprawy pomp Stiebel Eltron prowadzi serwis producenta.

Przy fotowoltaice mamy za sobą ponad 500 instalacji fotowoltaicznych, a spółka działa od 2022 roku. To doświadczenie wykorzystujemy tam, gdzie pompa spotyka się z panelami: przy bilansie energii, falowniku i magazynie.

Zapytaj o pompę dobraną do Twojej fotowoltaiki

Jeśli masz fotowoltaikę albo dopiero ją planujesz, napisz do nas przez formularz na stronie pomp ciepła. Odezwiemy się w ciągu 24 godzin i zapytamy o dom: powierzchnię, ocieplenie, obecne ogrzewanie i instalację fotowoltaiczną. Na tej podstawie policzymy zapotrzebowanie na ciepło i przygotujemy propozycję na piśmie, z mocą pompy i wyjaśnieniem, z czego wynika.

Najczęstsze pytania

Czy fotowoltaika pokryje całe ogrzewanie pompą ciepła?

Zwykle nie w całości. Zimą, gdy pompa pracuje najwięcej, panele produkują najmniej, więc część energii pochodzi z sieci. Fotowoltaika pokrywa za to dużą część podgrzewania wody i ogrzewania w okresach przejściowych.

Czy do pompy ciepła trzeba rozbudować istniejącą fotowoltaikę?

Nie zawsze. Najpierw sprawdzamy, ile prądu daje Twoja instalacja i ile oddajesz do sieci. Jeśli nadwyżki są duże, pompa może z nich korzystać bez zmian. Jeśli nie, rozważamy rozbudowę.

Co najpierw: pompa ciepła czy fotowoltaika?

Najlepiej zaplanować je razem, nawet jeśli montaż ma być w dwóch etapach. Wtedy od razu wiesz, jakie zużycie doda pompa i jak duża powinna być instalacja.

Czy pompa ciepła działa z grzejnikami?

Tak, ale grzejniki zwykle potrzebują wyższej temperatury wody niż podłogówka, co obniża wydajność pompy. Przy doborze sprawdzamy, czy obecne grzejniki wystarczą.

Czy magazyn energii jest potrzebny do pompy ciepła?

Nie jest konieczny. Od wiosny do jesieni pomaga wykorzystać dzienną nadwyżkę wieczorem. Z ceną dynamiczną i systemem zarządzania energią może też zimą ładować się w tanich godzinach i zasilać pompę w drogich. Czy ma sens w Twoim domu, zależy od profilu zużycia.

Czy ceny dynamiczne opłacają się przy pompie ciepła?

Najczęściej wtedy, gdy dom potrafi przesunąć zużycie: ma magazyn energii, zasobnik ciepłej wody i ogrzewanie podłogowe, a system zarządzania energią sam pilnuje cen. Bez tego ceny dynamiczne niosą większe ryzyko drogich godzin.