Czy można zastosować ogrzewanie fotowoltaiczne i ciepłą wodę?
Pokrycie całego zapotrzebowania na energię w domu energią słoneczną to kuszący pomysł. Jednak w przeciętnych gospodarstwach domowych nie jest to łatwe do osiągnięcia. Przynajmniej nie, jeśli niezupełnie niepozorna inwestycja w układ słoneczny ma się kiedyś zwrócić.
Spośród dwóch typów systemów słonecznych, systemy solarne są zwykle używane do ogrzewania pomieszczeń i wody pitnej, a systemy fotowoltaiczne do wytwarzania energii elektrycznej. Ponieważ energię elektryczną można ostatecznie przekształcić w energię cieplną, uzasadnione jest rozważenie, czy oprócz energii elektrycznej system fotowoltaiczny może być również używany do ogrzewania i podgrzewania wody.
Jest to już możliwe, ale tylko ekonomicznie w określonych okolicznościach. Bo aby pokryć całe zapotrzebowanie na energię, niezbędna byłaby tak duża powierzchnia kolektora, aby koszty nabycia nie mogły zostać zamortyzowane w akceptowalnym czasie. Ilustrują to poniższe rysunki:
- Moc typowa dla instalacji fotowoltaicznej w domach jednorodzinnych (20 modułów o mocy 250 kWp): 5000 kWh
- Typowe zapotrzebowanie na energię elektryczną dla 4-osobowego gospodarstwa domowego: ok. 4000 kWh rocznie
- Zapotrzebowanie na ciepło: w zależności od standardu budynku od 24 000 do 2000 kWh rocznie
Przy tych szacunkach pozostało tylko 1000 kWh do wytworzenia ciepła, co nie byłoby szczególnie dobrym bilansem. Rentowność jest również obniżana przez dysproporcje między uzyskami a zużyciem energii słonecznej. Zimą jest mniej światła słonecznego, ale dom potrzebuje dużo ciepła, latem jest odwrotnie. Główne czasy zapotrzebowania na ciepło to poranki i wieczory, podczas gdy największy uzysk energii słonecznej występuje w ciągu dnia, kiedy słońce świeci na dach. Okoliczności te przemawiają na korzyść systemu magazynowania energii elektrycznej lub ciepła zintegrowanego z systemem fotowoltaicznym - takie systemy magazynowania są (nadal) bardzo drogie.
Ostatecznie można powiedzieć, że tylko w dobrze ocieplonych domach najbardziej opłaca się ogrzewanie i podgrzewanie ciepłej wody użytkowej za pośrednictwem instalacji fotowoltaicznej. W domach pasywnych o minimalnym zapotrzebowaniu na ogrzewanie od 25 do 30 kWh na m² ogrzewanie elektryczne może działać nawet bez zasobnika.
