Rosnące ceny energii elektrycznej i gazu zmuszają wielu z nas do poszukiwania oszczędności. Jednym z rozwiązań jest montaż instalacji fotowoltaicznej do podgrzewania wody użytkowej. Pozwala ona wykorzystać darmową energię słoneczną do ogrzewania wody w bojlerze i znacząco zmniejszyć rachunki za prąd lub gaz. W niniejszym artykule przyjrzymy się bliżej, jak działają i jak się sprawdzają zestawy fotowoltaiczne przeznaczone specjalnie do podgrzewania cwu.
Jak działają zestawy fotowoltaiczne do grzania wody?
Zasada działania paneli fotowoltaicznych
Sercem każdej instalacji fotowoltaicznej są moduły PV, czyli panele słoneczne. Wykonane są one z ogniw krzemowych, które pod wpływem promieniowania słonecznego wytwarzają prąd stały. Im większa powierzchnia paneli i moc promieniowania słonecznego, tym więcej energii elektrycznej można w ten sposób pozyskać. Moduły PV montowane są zazwyczaj na dachu budynku, skąd mogą bez przeszkód chłonąć energię słońca.
Podgrzewacze wody zasilane energią słoneczną
Wytworzony w panelach fotowoltaicznych prąd stały zostaje zamieniony na prąd przemienny za pomocą falownika i poprzez instalację elektryczną trafia do grzałki w podgrzewaczu wody. Grzałka nagrzewa wodę krążącą w wężownicy w zasobniku cwu. Im więcej energii elektrycznej dostarczą panele fotowoltaiczne, tym efektywniej i szybciej zostanie podgrzana woda. Gdy słońce świeci intensywnie, całe zapotrzebowanie na ciepłą wodę może zostać pokryte z instalacji PV.
Magazynowanie energii w akumulatorach
Aby możliwe było korzystanie z ciepłej wody również nocą i przy pochmurnej pogodzie, zestawy fotowoltaiczne wyposaża się w akumulatory. Gromadzą one nadmiar wyprodukowanej energii elektrycznej i oddają ją w momencie zapotrzebowania. Akumulatory pozwalają optymalnie wykorzystać energię słoneczną niezależnie od pory dnia i warunków atmosferycznych.
Kiedy opłaca się montaż zestawu fotowoltaicznego do ciepłej wody?
Koszt inwestycji a oszczędności na rachunkach
Koszt typowego zestawu do podgrzewania cwu to wydatek rzędu 15-25 tys. zł. W zależności od rozmiaru instalacji i zapotrzebowania gospodarstwa domowego na ciepłą wodę, pozwala on na obniżenie rachunków za prąd lub gaz o 500-1500 zł rocznie. Zwrot z inwestycji następuje zwykle po około 7-12 latach. Dokładne wyliczenie opłacalności wymaga przeanalizowania indywidualnego zapotrzebowania i warunków lokalnych.
Czas zwrotu nakładów na instalację
Na szybkość zwrotu nakładów wpływają przede wszystkim czynniki takie jak: cena energii elektrycznej i gazu, wielkość zużycia ciepłej wody, ilość bezpłatnej energii słonecznej dostępnej w lokalizacji, koszt instalacji PV oraz uzyskane dofinansowanie. Przy korzystnych warunkach okres amortyzacji może skrócić się nawet do 5 lat. Warto więc przeanalizować różne warianty i scenariusze aby precyzyjnie określić opłacalność.
Wpływ dotacji i programów dofinansowania
Na szybszy zwrot nakładów pozwalają dotacje i programy dofinansowania oferowane np. przez NFOŚiGW, WFOŚiGW czy rządowy program "Mój Prąd". Dofinansowanie może pokryć nawet 20-40% kosztów instalacji fotowoltaicznej, skracając okres amortyzacji nawet o 2-3 lata. Dodatkowo większość urządzeń i materiałów wykorzystanych w instalacji objętych jest 5% stawką VAT.
Czytaj więcej: Ubezpiecz swoją fotowoltaikę - sprawdź ile kosztuje polisa paneli PV
Jak dobrać zestaw fotowoltaiczny do potrzeb gospodarstwa domowego?
Moc instalacji i pojemność zasobnika cwu
Podstawą doboru zestawu jest określenie średniodobowego zapotrzebowania gospodarstwa domowego na ciepłą wodę i wynikająca z tego optymalna pojemność zasobnika cwu. Następnie należy dobrać odpowiednią moc instalacji PV, aby zapewnić efektywne ogrzewanie zasobnika. Generalnie im większe zużycie cwu, tym większa pojemność zasobnika i moc paneli będą potrzebne.
Liczba i rodzaj paneli fotowoltaicznych
Kluczowy jest wybór sprawdzonych, wysokiej jakości paneli fotowoltaicznych o optymalnej mocy i wystarczającej liczbie sztuk. Ważna jest też odpowiednia konstrukcja montażowa. Dobrze sprawdzają się panele monokrystaliczne osiągające sprawność na poziomie 19-22%.
Dobór pompy ciepła i grzałki elektrycznej
Istotnym elementem zestawu jest pompa ciepła podgrzewająca wodę ze wsparciem grzałki elektrycznej. Pompa powinna być dopasowana mocą do wielkości zasobnika, a grzałka dobrana optymalnie do mocy instalacji PV. Ważne jest również odpowiednie sterowanie i współpraca wszystkich elementów zestawu.
Gdzie zamontować zestaw fotowoltaiczny do cwu?
Optymalna lokalizacja i ustawienie paneli PV
Kluczowe znaczenie ma usytuowanie i ustawienie modułów PV tak, aby mogły zbierać jak najwięcej energii słonecznej w ciągu dnia. Najlepsza jest ekspozycja na południe pod kątem 30-45 stopni. Moduły montuje się zwykle na dachu budynku lub na specjalnej konstrukcji wolnostojącej.
Miejsce montażu zasobnika i pozostałych elementów
Zasobnik cwu wraz z pompą ciepła i panelem sterującym montuje się najczęściej w pomieszczeniu technicznym, kotłowni lub garażu. Liczy się łatwy dostęp do urządzeń w razie konserwacji. Ważne jest też wykonanie izolacji rurociągów doprowadzających ciepłą wodę do punktów czerpalnych.
Wymagania serwisowe i konserwacyjne
Zestaw fotowoltaiczny do cwu wymaga niewielkiej konserwacji. Należy sprawdzać stan paneli, okresowo czyścić z kurzu i zabrudzeń, kontrolować połączenia elektryczne i uzupełniać w razie potrzeby czynnik chłodniczy w pompie ciepła. Zaleca się przegląd instalacji 2 razy w roku. Urządzenia objęte są zwykle 2-letnią gwarancją.
Jakie są różnice między gotowymi zestawami fotowoltaicznymi?
Marki i modele zestawów dostępne na rynku
W ofercie producentów i dystrybutorów dostępne są zestawy fotowoltaiczne do cwu m.in. takich marek jak: Hewalex, Volther, Energia Miasta, Solartrap, Eco Solar, Electrum, Solis, Photovolta, Megasol i wielu innych. Różnią się one przede wszystkim parametrami technicznymi i zastosowanymi podzespołami.
Parametry techniczne i wyposażenie poszczególnych zestawów
Zestawy cechują się zróżnicowaną mocą instalacji fotowoltaicznej (od 1 kWp do 5 kWp), pojemnością zasobnika cwu (150-500 litrów), rodzajem i mocą pompy ciepła (powietrzna/gruntowa, od 1,5 kW do 6 kW), czy też różnym wyposażeniem dodatkowym w postaci np. systemu monitoringu czy zaworów.
Gwarancja, serwis i wsparcie techniczne producentów
Istotnym czynnikiem jest długość i zakres oferowanej gwarancji na poszczególne elementy zestawu oraz profesjonalny serwis producenta. Różni się też przez to wsparcie techniczne dla klientów i pomoc przy ewentualnych awariach. Należy więc porównać te aspekty przy wyborze.
Jakie są opinie użytkowników o zestawach fotowoltaicznych do cwu?
Zadowolenie z oszczędności i szybkiego zwrotu inwestycji
Użytkownicy chwalą przede wszystkim znaczne oszczędności na rachunkach za prąd/gaz już w pierwszym roku użytkowania. Podkreślają krótki, kilkuletni okres zwrotu inwestycji. Doceniają dużą niezależność od wahań cen nośników energii i dostawców.
Niezawodność działania i łatwość obsługi zestawów
Klienci podkreślają niezawodność działania zestawów i brak problemów technicznych przy ich prawidłowym montażu i konserwacji. Doceniają prostą, w pełni automatyczną pracę oraz łatwą obsługę systemu niewymagającą zaangażowania użytkownika.
Możliwe problemy i niedociągnięcia wykryte przez użytkowników
Sporadycznie zdarzają się opinie o zbyt optymistycznych obietnicach sprzedawców co do zwrotu z inwestycji. Niekiedy użytkownicy wskazują na zbyt małą pojemność zbiornika cwu w stosunku do potrzeb lub zbyt niską sprawność podgrzewania wody w okresach małego nasłonecznienia. Rzadko zgłaszane są też usterki elementów instalacji.
Podsumowanie
Zestawy fotowoltaiczne do podgrzewania cwu to ciekawa alternatywa dla tradycyjnych sposobów ogrzewania wody. Pozwalają znacząco obniżyć rachunki za energię elektryczną i gaz ziemny wykorzystując odnawialne źródło energii jakim jest słońce. Aby jednak w pełni wykorzystać ich potencjał, konieczny jest poprawny dobór elementów składowych do indywidualnych potrzeb i warunków lokalnych. Mimo pewnych ograniczeń i niedoskonałości, zestawy fotowoltaiczne cieszą się coraz większą popularnością wśród ekologicznie myślących użytkowników.
