Grejanje kuće na solarne panele i toplotnu pumpu, kako smanjiti troškove grejanja zimi

Računi za grejanje su za mnoge porodice najveći trošak u toku godine. Drva i pelet svake sezone poskupljuju, gas nije svuda dostupan, a grejanje na struju preko TA peći i grejalica ume da napravi račun koji se teško plaća. Zbog toga sve više ljudi pretražuje grejanje na solarne panele i pita se može li sunce da zagreje kuću i usred januara. Odgovor zavisi od toga kako je sistem osmišljen, a ključna kombinacija o kojoj se najviše priča jeste solarna elektrana i toplotna pumpa. U nastavku objašnjavamo kako one funkcionišu zajedno, koliko panela treba i gde ljudi najčešće greše.

Da li solarni paneli mogu da greju kuću

Solarni paneli ne greju kuću direktno, oni proizvode električnu energiju koja zatim pokreće uređaj za grejanje. Ako je taj uređaj obična grejalica ili TA peć, od jednog kilovat sata struje dobijate tačno jedan kilovat sat toplote. Tada vam treba ogroman broj panela, a elektrana zimi ne može da prati potrošnju. Potpuno druga računica nastaje kada struju iz panela koristi toplotna pumpa, jer ona od istog kilovat sata daje tri do pet puta više toplote. Iz tog razloga se pod pojmom grejanje na solarnu energiju skoro uvek podrazumeva par panela i toplotne pumpe.

Zašto je toplotna pumpa najbolji par za solarnu elektranu

Toplotna pumpa radi na istom principu kao frižider, samo obrnuto. Umesto da izbacuje toplotu iz unutrašnjosti, ona je uzima iz spoljnog vazduha, zemlje ili vode i prebacuje je u kuću. Mera njene efikasnosti zove se COP koeficijent, a vrednost 4 znači da od jednog kilovat sata struje nastaju četiri kilovat sata toplote. Kada tu struju proizvode vaši paneli, trošak grejanja pada na minimum, a kuća se greje bez dima, pepela i nošenja drva. Većina toplotnih pumpi leti može i da hladi, pa elektrana troši najviše energije baš onda kada je sunca u izobilju.

Toplotna pumpa vazduh voda, zemlja voda ili inverter klima

Najčešći izbor za kuće je toplotna pumpa vazduh voda, koja toplotu uzima iz spoljnog vazduha i zagreva vodu za radijatore ili podno grejanje. Lako se ugrađuje, ne zahteva bušenje i funkcioniše i na minus 15 do minus 20 stepeni, mada joj efikasnost opada po velikim mrazevima. Toplotna pumpa zemlja voda koristi stalnu temperaturu tla i ima najbolji učinak tokom cele zime, ali traži bušotine ili zemljani kolektor, pa je početno ulaganje znatno veće. Najjednostavnija varijanta je inverter klima za grejanje, koja je takođe toplotna pumpa, tipa vazduh vazduh, i odlično greje manje stanove i kuće sa otvorenim prostorom. Izbor zavisi od veličine objekta, postojećeg sistema grejanja i budžeta.

Koliko solarnih panela treba za grejanje kuće

Za dobro izolovanu kuću od 100 do 120 kvadrata, toplotna pumpa godišnje potroši otprilike 2500 do 4500 kilovat sati struje za grejanje, u zavisnosti od izolacije, prozora i željene temperature. U Srbiji jedan kilovat instalisane snage panela godišnje proizvede oko 1200 do 1400 kilovat sati. To znači da je za pokrivanje grejanja potrebno dodatnih 2 do 4 kW, odnosno 5 do 9 panela od po 450 vati, iznad onoga što već treba za ostalu potrošnju domaćinstva. Starije kuće bez fasade i sa lošom stolarijom troše i dvostruko više, pa je kod njih računica sasvim drugačija. Broj solarnih panela za grejanje uvek se određuje prema stvarnoj potrošnji, a ne prema kvadraturi.

Grejanje na struju zimi, kada paneli proizvode najmanje

Najveći izazov je to što paneli najviše proizvode leti, a grejanje troši najviše u decembru, januaru i februaru. U ta tri meseca elektrana da tek oko 12 do 14% godišnje energije, pa ne može sama da pokrije zimsku potrošnju iz dana u dan. Tu na scenu stupa status kupca proizvođača, kod kog se višak struje predat mreži tokom sunčanih meseci obračunava sa potrošnjom iz mreže, prema pravilima koja važe za domaćinstva. Mreža na taj način služi kao velika baterija, a letnji višak pomaže da zimski račun bude znatno manji. Kućne baterije mogu da pomognu da se dnevna proizvodnja iskoristi uveče, ali ne mogu da sačuvaju letnju struju za zimu.

Topla voda iz solarnih panela umesto klasičnog bojlera

Zagrevanje sanitarne vode troši od 15 do 25% struje u prosečnom domaćinstvu. Postoje tri načina da se to reši suncem. Prvi je da bojler radi tokom dana, kada paneli proizvode najviše. Drugi je ugradnja PV grejača za bojler, uređaja koji struju iz panela usmerava direktno u grejač, ili pametnog releja koji uključuje bojler samo kada postoji višak proizvodnje. Treći i najefikasniji je bojler sa toplotnom pumpom, koji troši i do tri puta manje struje od klasičnog, pa za toplu vodu cele porodice ponekad bude dovoljno svega jedan ili dva panela.

Kako smanjiti račun za grejanje uz pametno upravljanje

Toplotna pumpa povezana sa elektranom daje najbolje rezultate kada se najveći deo grejanja odvija tokom dana. Kuća sa podnim grejanjem ili sa akumulacionim rezervoarom, poznatim kao bafer, može preko dana da skladišti toplotu i da je polako oslobađa tokom večeri i noći. Mnogi invertori i toplotne pumpe komuniciraju preko aplikacije, pa se pumpa pali jače kada ima viška struje, a štedi kada proizvodnje nema. Pomaže i podešavanje nešto niže temperature vode u sistemu, jer svaki stepen manje povećava efikasnost uređaja. Sobni termostati i gašenje grejanja u prostorijama koje se ne koriste dodatno smanjuju potrošnju.

Izolacija kuće pre ugradnje toplotne pumpe i panela

Najjeftiniji kilovat sat je onaj koji ne morate da proizvedete. Kuća bez termoizolacije, sa starom stolarijom i neizolovanim tavanom gubi toplotu kroz zidove i krov, pa i najbolja toplotna pumpa mora da radi punom snagom. Fasada od 10 do 15 centimetara, izolacija tavana i novi PVC prozori mogu da smanje potrebu za grejanjem i do polovine. Posle toga dovoljna je slabija pumpa, manje panela i niži ukupni trošak. Redosled je zato važan, prvo izolacija, zatim toplotna pumpa, pa elektrana dimenzionisana prema novoj, manjoj potrošnji.

Da li se isplati prelazak sa drva, peleta ili gasa na toplotnu pumpu

Kod poređenja treba gledati ukupnu cenu jednog kilovat sata toplote. Drva i pelet traže prostor za skladištenje, redovno loženje, čišćenje kotla i dimnjaka, a cena im iz godine u godinu raste. Gas je udoban, ali zavisi od tržišta i nije dostupan u svim naseljima. Toplotna pumpa koja koristi struju iz sopstvene elektrane ima među najnižim troškovima grejanja, bez održavanja kotla i bez zagađenja dvorišta i ulice. Početno ulaganje je veće, ali se deo vraća kroz manje račune, a kuća dobija i hlađenje leti, veću vrednost na tržištu i nezavisnost od poskupljenja energenata.

Najčešće greške kod grejanja kuće na solarnu energiju

Prva greška je očekivanje da će paneli direktno pokriti grejanje u januaru, iako tada sunca ima najmanje. Druga je kupovina toplotne pumpe premale ili prevelike snage, bez proračuna toplotnih gubitaka kuće, pa pumpa ili ne može da zagreje prostor ili se stalno pali i gasi. Treća je zadržavanje starih radijatora koji traže vodu od 70 stepeni, jer toplotna pumpa najekonomičnije radi na 35 do 45 stepeni. Česta je i pogrešna procena kada se elektrana projektuje samo prema trenutnom računu za struju, a ne prema potrošnji koja će nastati posle uvođenja pumpe. Kada se sve ovo isplanira unapred, kombinacija panela i toplotne pumpe donosi stabilno, čisto i jeftino grejanje dugi niz godina.