Instalacijskim sustavima kojima namjeravamo opremiti kuću možemo pristupiti na nekoliko načina. Jedna od mogućnosti je instaliranje najjeftinijih uređaja. Međutim, kako bi i troškovi grijanja bili niski, potrebno je, na primjer, provesti puno vremena radeći kotao na kruta goriva. Drugi je način da kuću tretiramo kao investiciju za budućnost, kako u bliskoj, tako i u budućnosti, kada nećemo imati puno snage, jer ćemo starjeti. Tada možemo stvoriti vlastiti "energetski centar" korištenjem instalacija koje koriste besplatnu obnovljivu energiju dobivenu iz prirodnog okoliša, odnosno zemlje, vode ili zraka i sunčeve svjetlosti.
Relativno novi sustav na našem tržištu kombinacija je fotonaponskih panela i dizalice topline. Pogledat ćemo kako napraviti takvu instalaciju, koliko za nju morate platiti i koje ćemo blagodati postići zahvaljujući njoj.
Izgradnja fotonaponske instalacije
U fotonaponskoj instalaciji (skraćeno PV), energija sunčevog zračenja pretvara se u električnu, tj. U električnu. Koristi se ne samo izravnim sunčevim zračenjem, već i difuznim zračenjem koje tlo dopire u oblačnim danima. Osim toga, za razliku od tradicionalnih solarnih kolektora, ova instalacija započinje s radom u ranim jutarnjim satima, tj. Ljeti, na primjer, "započinje" u 7:00 sati, a završava navečer, oko 20:00 sati.
Najvažniji elementi fotonaponske instalacije su:
FOTOVOLTAJSKI MODULI (poznati i kao fotonaponski paneli, solarni ili PV moduli) - sastoje se od malih međusobno povezanih ćelija izrađenih od silicija, tj. Poluvodičkog materijala. Nekoliko serijski povezanih modula čini lanac (ili niz). Broj lanaca ovisi o veličini instalacije i mogućnosti njihove montaže, na primjer, o krovu ili potpornoj konstrukciji u vrtu (mogu se koristiti kao krov za garažu, terasu itd.)
INVERTER (poznat i kao pretvarač) - na njega su povezani svi fotonaponski moduli, a njegov je zadatak pretvoriti istosmjernu struju koju isporučuju u izmjeničnu, jer je električnu energiju troše u našim domovima. Dostupne su dvije vrste pretvarača:
mreža - koristi se kada planiramo prodati neiskorištenu električnu energiju u električnu mrežu. Instalaciju s takvim pretvaračem stručnjaci nazivaju on-grid. U takvom sustavu energetska tvrtka pretpostavlja dvosmjerno brojilo koje mjeri i količinu električne energije koja se troši iz mreže i isporučuje joj (ovaj dio ćemo platiti).
Međutim, ovo se rješenje ne preporučuje ako u području gdje se nalazi naša kuća postoje česti nestanci električne energije u trajanju od nekoliko sati. Pretvarač mreže opremljen je zaštitom koja će nas, u slučaju nestanka struje u mreži, spriječiti da je preuzmemo iz PV instalacije (iako je ona sama proizvodi). Ovo je za zaštitu ljudi koji rade na popravku mreže - naša električna energija mogla bi ih udariti strujom;
otočni - odabire se kada višak električne energije koji generiraju fotonaponski paneli namjeravamo pohraniti u baterije. Ova vrsta PV instalacije definirana je izvan mreže i nije povezana na električnu mrežu, pa ne možemo prodavati električnu energiju. Obično ovaj sustav odabiru vlasnici ljetnikovaca jer osigurava potpunu neovisnost od dobavljača električne energije.
Upozorenje! U najopsežniju i najskuplju, ali istodobno optimalnu verziju PV instalacije, osim mrežnog pretvarača, ugrađeni su i regulator punjenja i nekoliko baterija. U takvom se rješenju električna energija koristi za izravno napajanje rasvjete i električnih uređaja, a višak se pohranjuje u baterije. Tek nakon što se potpuno napune, električna energija se prodaje mreži.
Koje su vrste modula
1. generacija - izrađeni su od mono- ili polikristalnog silicija. Zbog visoke učinkovitosti pretvaranja sunčeve energije u električnu energiju, duge trajnosti i relativno niske cijene, najčešće se koriste;
2. generacija - zovu se tankoslojni, jer je debljina stanica samo 1-3 mikrometra. Ne izrađuju se od silicija već od kadmijevog oksida ili smjese indija, galija i selena ili bakra, indija i selena. Njihova je proizvodnja jeftinija od modula 1. generacije, ali oni proizvode manje električne energije od sunca, što znači da se mora koristiti mnogo više;
3. generacija - izrađene su od fotokemijskih stanica (oponašaju proces fotosinteze) ili organskih. Njihova je prednost jednostavna i jeftina proizvodnja, nedostatak je niska učinkovitost i kratak vijek trajanja, pa se rijetko koriste.
Koliko ćemo dobiti električne energije od sunca
Najveći intenzitet sunčevog zračenja javlja se ljeti i može doseći čak 1000 W / m2 površine. Zimi će biti puno manji, do 500 W / m2 sunčanog dana, a samo do oko 150 W / m2 u oblačnim danima. Iz tog razloga fotonaponska instalacija proizvodi najviše električne energije (do 70%) od travnja do rujna.
Nažalost, to ne odgovara najvećoj potražnji za električnom energijom u našoj kući, pogotovo ako će je grijati toplinska pumpa. Štoviše, također tijekom dana količina električne energije koju proizvode PV paneli možda neće zadovoljiti našu potražnju za njom. To se može vidjeti na donjem dijagramu, gdje narančasto polje prikazuje količinu električne energije koju je u određenom trenutku proizvela PV instalacija, plavo polje - količina solarne električne energije koja se koristi za napajanje kućanskih električnih prijamnika, a plavo polje - ukupnu potrošnju električne energije u kućanstvu u ovom trenutku (za osvjetljenje , napajanje kućanskih aparata i elektronike).
Upozorenje! Zimi dizalica topline također može koristiti solarnu energiju. Ne treba previše, na primjer, uzemljeni model s kapacitetom grijanja od 10 kW troši samo 2 kW električne energije.
Kako odabrati snagu PV instalacija u našem domu?
Profesionalci utvrđuju snagu fotonaponske instalacije uzimajući u obzir nekoliko čimbenika:
- količina potrošene električne energije u kući tijekom godine (najlakši način da se to utvrdi temelji se na računima dobivenim od energetske tvrtke; obično se u četveročlanoj obitelji kreće od
3000 do 5000 kW godišnje);
- raspoloživi prostor potreban za ugradnju PV panela;
- trošak ulaganja;
- tehnički uvjeti koji određuju mogućnost spajanja na mrežu.
Za rad i kontrolu instalacije potrebni su pretvarač, brojila i odgovarajući osigurači i rastavljači.
Također je važno orijentirati module u odnosu na smjer sunčevog zračenja. U idealnom slučaju, trebali bi biti pod kutom od 30-40 ° prema horizontali i okrenuti prema jugu. Također provjerite da antena, dimnjak, visoko drveće itd. Neće zasjeniti ploče. To se odnosi i na ljetno razdoblje kada je sunce visoko i na zimske mjesece kada je sunce nisko na horizontu. U takvoj će situaciji učinkovitost cijele instalacije pasti, a ponekad je može i oštetiti.
Moduli se mogu ugraditi ne samo na krov, već i na noseću konstrukciju u vrtu. Zanimljivo je da će tada energetski prinos sunčevog zračenja biti veći za oko 2-5%. To je zbog bolje ventilacije i učinkovitijeg hlađenja modula okolnim zrakom nego kad su postavljeni na krov (njihovo hlađenje je tada teže).
Snaga fotonaponske instalacije dana je u kWp - gdje slovo "p" označava vršnu, odnosno vršnu snagu postignutu pod određenim specifičnim uvjetima, u tzv. STC (standardni uvjeti ispitivanja), to jest s intenzitetom sunčevog zračenja od 1000 W / m2 i temperaturom stanice od 25 ° C. Pretpostavlja se da je u stanju proizvoditi od 950
do 1000 kWh električne energije iz svakog instaliranog kilovata snage.
Da bismo odredili približnu snagu naše fotonaponske instalacije, pretpostavljamo da:
- u kući živi četveročlana obitelj koja godišnje troši 4.000 kWh električne energije;
- korekcijski faktor za optimalni raspon snage fotonaponske instalacije je od 0,9 do 1,2;
- proizvodnja električne energije iz PV instalacije iznosi 980 kWh / kWp instalirane snage.
Potrebna snaga instalacije = faktor x potrošnja električne energije / specifični prinos energije iz PV instalacije. Dakle, optimalna snaga je između 3,7 i 4,9 kWp (0,9 x 4000/980 = 3,7 kWp; 1,2 x 4000/980 = 4,9 kWp). Na temelju toga pretpostavili smo da će naša instalacija imati snagu od 4 kWp. Ako odaberemo 250 Wp modula, trebat će nam 16 ploča koje će zauzimati približno 33 m2 prostora.
Troškovi ugradnje PV
Cijena izrade kompletne fotonaponske instalacije ovisi o njezinoj snazi (kWp), opremi i vrsti korištenih ploča. Zanimljivo je da ovdje dobro funkcionira princip da što je veća snaga, to je niži trošak ulaganja.
Troškovi izvršenja. Mogu se odrediti na pojednostavljeni način, uzimajući u obzir pretvorbu instalirane snage u kWp. Tada će troškovi PV instalacije s kapacitetom od 1 do 3 kWp biti oko 6000-8000 / kWp, a od 3 do 10 kWp - 5000-6000 / kWp. Tako ćemo za instalaciju kapaciteta 2 kWp platiti oko 14 000 bruto (2 kWp x 8 000 = 16 000).
Operativni troškovi. Oni su uglavnom povezani s potrebom čišćenja modula. To bi trebalo činiti najmanje jednom godišnje, jer njihova učinkovitost pada kad su prašnjavi. Ovaj posao treba povjeriti specijaliziranoj tvrtki.
Također je vrijedno osigurati instalaciju. Opseg osiguranja najčešće pokriva vanjsku štetu koju uzrokuju, na primjer: munja, jak vjetar, tuča, požar, poplava, kao i krađa i razaranje. Uz to, osiguranje može pokrivati i štete povezane s kvarovima pojedinih mehanizama fotonaponske instalacije. To se posebno odnosi na pretvarač ili kvar zaštitnih uređaja, kao i pojavu kratkog spoja ili prenapona u instalaciji, pa čak i pogrešaka povezanih s dizajnom ili izvedbom cijelog sustava.
Gdje pronaći financiranje
Ulagači zainteresirani za obnovljive izvore energije mogu računati na različite vrste sustava potpore za mikro instalacije. Jedan od najpopularnijih programa je Prosumer Nacionalnog fonda za zaštitu okoliša i upravljanje vodama (NFOSiGW). Kao dio toga, između ostalih možete dobiti i sredstva za fotonaponsku instalaciju, dizalicu topline ili oboje. Sufinanciranje kupnje i montaže instalacije izračunava se iz tzv prihvatljiva količina, koja je: npr. za toplinsku pumpu s izvorom zraka do 3000 / kW, PV instalacije do 5 kWp: 7000 / kWp. Ovisno o ovom prihvatljivom iznosu, izračunava se subvencija koja u 2016. godini iznosi: 40% za fotonaponsku instalaciju i 20% za instalaciju toplinske pumpe.Sufinanciranje je povezano s potrebom uzimanja kredita kod banke čija je kamatna stopa fiksna i iznosi 1% godišnje, a maksimalni rok zajma je 15 godina. Ako odaberemo program Prosument, nećemo moći iskoristiti feed-in tarife. Međutim, moći ćemo iskoristiti uravnoteženje energije prema načelima mrežnog mjerenja (vidi sljedeću stranicu).
Što to znači?
Net-mjerenje (poznato i kao neto mjerenje) - to je metoda obračuna od strane potrošača kod dobavljača električne energije. Kao njezin dio, sposoban je podmiriti razliku između energije prikupljene iz mreže (za osvjetljenje, kućanske uređaje i RTV, grijanje) i energije koju u nju uvodi fotonaponska instalacija svakih šest mjeseci. Zahvaljujući tome, elektroenergetska mreža postaje vrsta skladišta energije - moći ćemo koristiti višak električne energije proizvedene kućnom PV instalacijom u zimskim mjesecima. Međutim, to se odnosi samo na cijenu same električne energije - bez naknade za prijenos.
Zajamčene tarife - ovo je fiksna cijena električne energije koju vlasnik mikroinstalacije dovodi u mrežu. Sukladno Zakonu o obnovljivim izvorima energije, cijene preprodaje električne energije iz fotonaponskih instalacija od 01.01.2016. Trebale bi biti 0,75 / kWh za instalacije do 3 kWp, a za veće instalacije do 10 kWp: 0,65 / kWh. Zajamčene tarife vrijede 15 godina.
Trošak PV instalacije s dizalicom topline
Kako bi se maksimalno iskoristila električna energija koju pruža fotonaponska instalacija, vrijedi je kombinirati s drugim sustavima, na primjer mehaničkom ventilacijom s povratom topline, tj. Rekuperacijom ili ugradnjom dizalice topline. Potonje rješenje ima sve više pristaša.
Ako tijekom takve suradnje fotonaponski paneli daju više električne energije nego što to trenutno koriste kućanski električni uređaji, toplinska pumpa se automatski uključuje. Ovisno o potrebama, zagrijava kuću ili vodu za pranje ili hladi prostorije u zgradi. Višak topline može se pohraniti u dodatni, veliki spremnik i koristiti kasnije.
Na našem tržištu nema mnogo proizvođača koji nude gotove tvorničke setove. Najčešće izvođači nude PV panele jedne tvrtke, a dizalicu topline - druge. Bez obzira na odabranu opciju, sustav zahtijeva odabir i instalaciju od strane stručnjaka. Uz to, prilikom kupnje uređaja za grijanje s montažom platit ćemo 8% PDV-a. U nastavku donosimo procjene setova koje nude proizvođači koji nude i dizalice topline i PV panele. Komplet je namijenjen novoj, dobro izoliranoj kući u kojoj živi četveročlana obitelj. Kuća je površine 160 m2. Potreba za toplinom za grijanje je 8 kW. Očekivana potrošnja električne energije 4.000 kWh godišnje (rasvjeta, kućanski aparati, RTV).
Procjena tvrtke Immergas
1. Izbor uređaja
Zračna toplinska pumpa AUDAX TOP 12 ERP, COP 3.03 (u skladu s EN 14511 temperatura vode za grijanje 45 ° C i temperatura vanjskog zraka 7 ° C, nazivna snaga (temperatura dovoda 55 ° C) 13,67 kW;
Fotonaponska instalacija - spremni mrežni set IMMERPOWER koji se sastoji od 10 fotonaponskih panela IPV250Wp ukupne snage 2,5 kWp, pretvarača, utikača i utičnica
2. Približne nabavne cijene (neto katalog)
- 22 372 - dizalica topline za zrak
- 11 952 - fotonaponski set
3. Približni ukupni troškovi materijala i montaže
- oko 45 000 (neto) - sustav grijanja s dizalicom topline za zrak
- oko 20 000 (neto) - PV instalacije
4. Proizvodnja energije PV sustavom - 2722 kWh / godišnje
5. Vlastita potrošnja energije - 1207 kWh
6. Energija dovedena u mrežu - 1.515 kWh
Procjena vrijednosti tvrtke Stiebel Eltron
1. Izbor uređaja
Toplinska pumpa - zrak, pretvarač WPL 15 ACS, snage 3,10 / 7,09 kW, s spremnikom tople vode od 300 l i regulatorom,
Fotonaponska instalacija - set snage 8,06 kW, sastoji se od 31 ćelije TEGREON 260P, pretvarača, solarnog električnog kabela dugog 100 m, konektora
2. Okvirna cijena nabave (neto katalog)
- 43.000 - komplet toplinske pumpe za izvor zraka
- 51.000 - fotonaponski set
3. Ukupni troškovi materijala i montaže
- 61 600 (neto) - kotlovnica, podno grijanje
- 59.000 (neto) - PV sustav s nosačima za kosi krov
4. Proizvodnja energije PV sustavom - 8812 kWh / godišnje
5. Ušteda na troškovima električne energije nakon instalacije PV sustava
- 3119 / godišnje *
* Godišnje uštede u troškovima električne energije (rasvjeta, kućanski uređaji i RTV i rad toplinske pumpe) uključuju neto mjerenje i prodajnu cijenu viška električne energije na mreži 0,18 / kWh
Vrednovanje tvrtke Viessmann
1. Izbor uređaja
Toplinska pumpa - zračni split Vitocal 222-S, nominalna snaga grijanja 5,6 kW (A2 / W35), raspon modulacije snage grijanja 1,3-7,7 kW; kompaktni uređaj s ugrađenim spremnikom tople vode za 170 l; opremljen vremenskim regulatorom, grijačem podesive snage 3,6 i 9 kW, s mogućnošću suradnje s rekuperatorom, s funkcijom hlađenja;
Fotonaponska instalacija - mrežni komplet od 4 kWp, koji se sastoji od 16 modula Vitovolt 300 (255 kWp), pretvarača, konektora i električnih kabela, montažni komplet za popločane krovove; pretpostavljena proizvodnja električne energije: 955 kWh / kWp, godišnja opskrba električnom energijom: 3.820 kWh
2. Približne nabavne cijene (neto katalog)
- 25 080 - dizalica topline
- 21 600 - fotonaponski set
3. Približni ukupni troškovi materijala i montaže
- približno 34.000 * (bruto) - kompletna kotlovnica sa zračnom dizalicom topline
- približno 27 700 (bruto) - PV instalacija
4. Proizvodnja energije pomoću PV sustava - 3820 kWh / godišnje
5. Potrošnja električne energije kod kuće (rasvjeta, grijanje, kućanski uređaji, RTV, dizalica topline) - 8.800 kWh / godišnje; trošak - 5280 / godišnje (bruto)
6. Trošak električne energije nakon korištenja fotonaponske instalacije - bruto 3600 / godišnje (uključujući sustav obračuna neto mjerenja
* Subvencija nije uključena u troškove ulaganja
Dodatne pretpostavke: kuća je izgrađena u Wrocławu, izračunata vanjska temperatura -18 ° C (II klimatska zona), parametri sustava grijanja 35/28 ° C
Da li je vrijedno toga?
Isplativosti ulaganja u dizalicu topline i fotonaponsku instalaciju uvijek treba pristupiti pojedinačno. Ako godišnje koristimo približno 1500 kWh električne energije, ukupni troškovi za njezinu potrošnju ne prelaze 900 . Tada PV instalacija neće biti isplativa. Slično će biti i s dizalicom topline. Za one koji se ne boje upravljanja kotlom na kruta goriva, to nije atraktivno rješenje zbog većih troškova kupnje.
Ako trošimo relativno puno električne energije, a želimo imati grijanje kuće bez održavanja, također s funkcijom hlađenja u vrućim danima, tada vrijedi razmotriti suradnju dizalice topline i PV panela.
Fotonaponska instalacija od 4 kWp - dizajnirana za opskrbu rasvjetom, kućanskim aparatima, elektronikom i dizalicama topline. Ukupni troškovi električne energije preuzete iz električne mreže (obračun neto mjerenja) - 3 360 / godišnje (bruto). U usporedbi s instalacijom s kotlom za grijanje, dobit iznosi 2760 (bruto) / Sl. prostirka. izd.
Provjerimo na primjeru nove, dobro izolirane kuće površine 140 m2, koliko se može uštedjeti električne energije, a time i koliko se mogu smanjiti troškovi grijanja u raznim izvedbenim varijantama. Pretpostavljamo da u kući žive 4 osobe koje godišnje koriste 5.200 kWh električne energije (rasvjeta, kućanski aparati, RTV). To znači izdatak od 3.120 godišnje (bruto). Toplinska energija potrebna za grijanje kuće i vode za pranje iznosi 11.200 kWh / godišnje.
Fotonaponska instalacija od 8 kWp - dizajnirana za napajanje rasvjete, kućanskih aparata i RTV i dizalica topline Ukupni troškovi električne energije potrošene iz električne mreže (mrežno mjerno naselje) - 1800 / godišnje (bruto). (bruto) ./ Slika: mat. izd.
Ako se naša primjerna kuća grije plinskim kotlom, godišnje naknade za gorivo bit će 3000. Električna energija košta 3120. Dakle, ukupni troškovi su 6120 (bruto). U potrazi za uštedama zamjenjujemo plinski kotao s dizalicom topline i dodajemo fotonaponsku instalaciju nominalne snage 4 kWp ili 8 kWp. U prvoj ćemo opciji, u usporedbi s tipičnim sustavom grijanja s plinskim kotlom, dobiti najmanje 2.760 godišnje, u drugoj - 4.300.
