Solární ohřev vody – který systém je výhodnější?0

Výhody fotovoltaického systému ohřevu vody

Lépe využitelná forma energie

Fotovoltaické panely produkují elektřinu. Elektřina má mnohem širší využití než teplo o relativně nízké teplotě, které získáme z termických systémů. Pokud se elektřinu rozhodneme proměnit na teplo, pak je možné získat tepelnou energii na prakticky libovolné úrovni teploty se 100% účinností.

To, že účinnost přeměny nezávisí na teplotě ohřívaného média má své výhody; například vodu v zásobníku můžeme ohřívat na podstatně vyšší teplotu než u termických systémů a díky tomu použít zásobník o menším objemu.

Reklama

Velkou výhodou fotovoltaických panelů je snadnější přenos energie. Kabel prostě natáhnete s mnohem menší námahou než trubky s vodou či chladicí kapalinou. (Foto: 123rf.com)

Pro ohřev vody můžeme použít i tepelné čerpadlo poháněné elektřinou z fotovoltaických panelů. Při průměrném topném faktoru 3 by to snížilo potřebnou plochu panelů na třetinu; jinak řečeno jejich výsledná účinnost by nebyla 15 %, ale 45 %. Znamená to ovšem další investici.

Menší ztráty

Vedení elektřiny je mnohem snazší a levnější. Při správném dimenzování kabelu jsou ztráty prakticky zanedbatelné. Panely mohou být umístěny i mnohem dále od zásobníku. Dokonce je možné použít vyrobenou elektřinu k pohonu tepelného čerpadla, a tak získat přibližně 3x více tepla z dané plochy fotovoltaických panelů. Pokud do systému přidáme akumulátor, pak může sloužit i jako nouzový zdroj pro případ výpadku proudu.

Produkce energie i při malých intenzitách záření a nízkých teplotách

Na rozdíl od termických kolektorů produkují fotovoltaické panely energii i při malých intenzitách záření a při nízkých teplotách, kdy je tepelný zisk z termálních kolektorů je nulový. Zde je ovšem vhodné podotknout, že jejich energetický zisk je sice nenulový, ale díky nízké intenzitě záření natolik malý, že většinu ohřevu musí stejně zabezpečit náhradní zdroj (např. kotel, nebo elektrická topná vložka v zásobníku). Nižší teplota vzduchu účinnost zvyšuje, což mírně zlepšuje zisky v zimním období.

Jednodušší a účinnější přenos vyrobené energie

Rozvádět kabelem elektřinu je mnohem jednodušší a levnější než vést ohřátou vodu v trubkách. Navíc k tomu nejsou zapotřebí další komponenty s omezenou životností, jako je oběhové čerpadlo, solární kapalina, ventily apod. Fotovoltaický systém má proto nižší náklady na údržbu, a pokud je správně instalován, tak bude mít i delší životnost.

Snadnější rozšiřitelnost systému a možnost umístění panelů na různá místa

Souvisí to s předchozím bodem, připojit další solární kolektor je poměrně pracná záležitost (vypuštění solární kapaliny, pájení trubek), natažení dalšího kusu kabelu a jeho připojení na svorkovnici je proti tomu mnohem jednoduší.

Solární ohřev vody a tepelné čerpadlo

Díky tomu, že elektřina je univerzální zdroj, bylo by možné snížit potřebnou plochu použitím tepelného čerpadla poháněného elektřinou z fotovoltaických panelů. V tomto případě by bylo jejich plochu možné snížit na zhruba polovinu až třetinu, ovšem za cenu dalších investic. Například firma NILAN nabízí pro ohřev vody bojler o objemu 270 litrů osazený tepelným čerpadlem VT 3131 ECO, s regulační elektronikou pro přednostní napájení z fotovoltaických panelů. Bohužel jeho kompresor je klasický na střídavý proud o napětí 230 V a příkonu zhruba 600 W, takže je třeba použít k fotovoltaickým panelům kromě běžného MPPT regulátoru i měnič, což znamená další náklady a ztráty. Spolupráci tepelného čerpadla a solárních systému jsme věnovali samostaný článek.