Pompă de căldură cu panouri fotovoltaice: cât acoperă cu adevărat acoperișul, lună de lună, și cum le faci să lucreze împreună
Pompa de căldură și fotovoltaicul merg împreună dintr-un motiv simplu: mașina consumă curent, iar acoperișul îl produce. Dar încălzirea e nevoie iarna, când acoperișul produce mai puțin, și seara, când soarele nu e. Cine promite factura zero sare peste acest pas. Iată cifrele reale, lună de lună, și cele trei moduri de a le face să lucreze împreună.
01
Cât produce un acoperiș, lună de lună
Să luăm o instalație de 6 kWp, mărimea cea mai comună pe o casă. La Padova, cu înclinarea și orientarea potrivite, produce cam 8.000 kWh pe an (date PVGIS ale centrului de cercetare al Comisiei Europene). Dar nu uniform: 919 kWh în iulie și 391 în decembrie, mai puțin de jumătate. La Bolzano cifrele sunt aproape egale, la Roma decembrie valorează 514. În plină iarnă un acoperiș de 6 kWp în câmpia Padului dă în medie 13 kWh pe zi, și îi dă între zece dimineața și trei după-amiaza.
02
Cât cere pompa de căldură, și când
Consumurile le-am pus în șir în pastila despre consum: o Kita SP 10, certificată HP Keymark, consumă într-un an de climat mediu european 2.999 kWh cu pardoseală radiantă și 3.881 cu calorifere, aproape tot între noiembrie și martie. Într-o zi cu +7 °C cere cam 14 kWh, într-una cu +2 °C cam 20. Puse lângă cei 13 kWh pe zi pe care îi face acoperișul în decembrie, ideea e clară: iarna acoperișul acoperă o parte din încălzire, nu tot. Pe întregul an calculul se schimbă, pentru că primăvara, toamna și pentru apa caldă de vară acoperișul produce mult mai mult decât cere pompa de căldură.
03
Adevărata problemă sunt orele, nu kWh
Soarele produce la prânz; casa cere căldură mai ales seara și noaptea. Fără să muți nimic, curentul de pe acoperiș pe care pompa de căldură îl folosește cu adevărat e o fracțiune din cel produs, iar restul merge în rețea pe puțin. Pentru a muta lucrul în orele cu soare există trei acumulări posibile. Bateria electrică: funcționează, dar costă între zece și douăzeci de mii de euro. Apa: boilerul se încălzește la prânz cu soarele, iar apa caldă e acolo seara. Zidurile casei: asta face optimizatorul energetic al HCC, care în orele cu soare încălzește puțin peste punctul setat, pune căldura în pereți și șape și le lasă să o dea înapoi seara. Valorează unul sau două puncte de COP în plus pe sezon și nu se cumpără: e casa.
04
Câți kW de fotovoltaic pentru o pompă de căldură
Numărul magic nu există, dar calculul se face în trei pași.
- Pornește de la consumul electric al casei fără pompa de căldură: în Italia familia tipică e în jur de 2.700 kWh pe an.
- Adaugă pompa de căldură: pentru o casă care azi arde 1.200 de metri cubi de gaz, 2.400-2.600 kWh cu calorifere, 1.800-1.900 cu pardoseală (calculul e în pastila despre consum). În total 4.500-5.300 kWh pe an.
- Un acoperiș de 6 kWp produce 8.000: pe hârtie acoperă tot. Dar bilanțul anual nu e autoconsum: fără acumulare casa folosește direct o parte din ce produce, restul îl schimbă cu rețeaua. Cu boiler și optimizator partea folosită crește; cu baterie crește și mai mult.
- Nu are sens să mărești acoperișul ca să acoperi ianuarie: în decembrie o instalație dublă ar face 26 kWh pe zi în loc de 13 și restul anului ar dărui curent rețelei. Mai bine 6 kWp dimensionați pe consumuri și o acumulare bună.
05
Iarna soarele ajută de două ori
În orele cu soare aerul exterior e mai cald, iar pompa de căldură randează mai bine: SP 10 la sarcină parțială are COP 7,64 la +7 °C și COP 3,59 la -7 °C. Când acoperișul produce, mașina produce căldură cu mai puțin curent. Optimizatorul energetic exploatează exact această coincidență: pune pompa de căldură să lucreze în orele în care e soare și aerul e blând și lasă mașina să se odihnească noaptea, când COP e mai slab și acoperișul e stins.
06
Vara calculul iese de la sine
Răcirea e cazul perfect: e cald când e soare, adică atunci când acoperișul produce. Aceeași SP 10 cu pardoseală sau ventiloconvectoare cu apă la 18 °C are EER 5,43: fiecare kWh de pe acoperiș devine peste cinci de frig. În aceleași ore se încălzește apa menajeră. Vara o casă cu fotovoltaic și pompă de căldură folosește aproape numai curentul de pe acoperiș.
07
Și în hală
În hală tabloul se întoarce în favoarea fotovoltaicului: se lucrează ziua, mașinile și climatizarea consumă când acoperișul produce, iar acoperișul e mare. Ca ordin de mărime trebuie 500-600 de metri pătrați de acoperiș la fiecare 100 kWp, cum explicăm pe pagina despre fotovoltaicul industrial. De Castelli, la Crocetta del Montello, are 10 Kita Air Cold de 40 kW, 400 kW în total, integrate cu noua instalație fotovoltaică a firmei: unitățile aer-aer încălzesc și răcesc hala cu curentul de pe acoperiș. Câți kW trebuie pentru o hală e în pastila despre hale.
Un studiu RSE (Ricerca sul Sistema Energetico, Italia) pe 78 de tipuri de clădiri italiene o confirmă: pompa de căldură și fotovoltaicul împreună pot economisi peste 70% din energia primară neregenerabilă.
08
Ce să întrebi pe cine ți-l propune
- Dacă reglarea știe să mute lucrul pompei de căldură în orele cu soare sau urmează doar termostatul.
- Dacă folosește zidurile ca acumulare: fără baterie e singurul mod gratuit de a folosi seara curentul de la prânz.
- Dacă mașina numără pe afișaj kWh produși și consumați: ale noastre o fac, și e singurul mod de a vedea cât din acoperiș ajunge cu adevărat în încălzire.
- Să dimensioneze cele două lucruri împreună, pe consumurile reale și nu pe metrii pătrați de acoperiș.
- Ce stimulente se aplică: stimulentele naționale pentru înlocuirea centralei cu o pompă de căldură și deducerile în vigoare pentru fotovoltaic.
09
Întrebări frecvente
Câți kW de fotovoltaic trebuie pentru o pompă de căldură?
Pentru o casă individuală de obicei 6 kWp: la Padova produc 8.000 kWh pe an față de 4.500-5.300 consum total casă plus pompă de căldură. Nu trebuie mai mult: iarna oricum nu se acoperă tot, iar vara s-ar dărui curent rețelei.
Pompa de căldură cu fotovoltaic funcționează și iarna și noaptea?
Da, ca întotdeauna: noaptea și în zilele înnorate ia curent din rețea. Acoperișul acoperă o parte din încălzirea de iarnă și aproape tot restul anului.
E nevoie de baterie?
Nu e obligatorie. Bateria costă între zece și douăzeci de mii de euro; boilerul și optimizatorul energetic mută o parte din lucru în orele cu soare fără să o cumperi.
Cât produce o instalație de 6 kW în decembrie?
La Padova 391 kWh pe lună, cam 13 kWh pe zi, față de 919 în iulie. La Roma 514 (date PVGIS).
Cât se economisește?
Depinde de cât curent de pe acoperiș folosește cu adevărat casa. Calculul cinstit se face cu consumurile anului trecut și cu cota de autoconsum; mașina o arată pe afișaj, kWh produși și consumați.
Și într-o hală?
Acolo fotovoltaicul randează cel mai mult: se consumă ziua, când acoperișul produce, iar acoperișul e mare. Trebuie 500-600 de metri pătrați de acoperiș la fiecare 100 kWp.
Vezi și: Centrală hibridă și pompă de căldură hibridă: ce sunt cu adevărat și de ce noi nu le facem · Boiler cu pompă de căldură sau pompa de căldură a instalației: apa caldă menajeră · Răcire cu pompa de căldură: prin pardoseală sau cu ventiloconvectoare, randament și ce trebuie · Pompă de căldură monofazată sau trifazată: ce alegi și ce putere aprobată îți trebuie
Toate pastilele tehnice sunt pe pagina rubricii. Următoarea peste două săptămâni.
