Close
Współpraca powietrznej pompy ciepła z instalacją fotowoltaiczną – bilans roku 2022

Współpraca powietrznej pompy ciepła z instalacją fotowoltaiczną – bilans roku 2022

Skończył się 2022 rok, czas zatem podsumować współpracę wymienionych w tytule wpisu instalacji.

Krótkie przypomnienie, instalacje pracują w budynku jednorodzinnym, piętrowym o powierzchni blisko 200 m2, powierzchni użytkowej ok. 170 m2. Budynek zbudowany z pustaka max 29 cm, ocieplony warstwą styropianu 12 cm, dach dwuspadowy ocieplony 15 cm warstwą wełny. Budynek budowany w 2005 roku. System ogrzewania mieszany. Częściowo budynek ogrzewany jest za pomocą ogrzewania podłogowego, w większości jednak do ogrzewania wykorzystywane są  grzejniki płytowe Radson. Stąd też przy zmianie źródła zasilania systemu ogrzewania zdecydowano się na zastosowanie wysokotemperaturowej powietrznej pompy ciepła Altherma 3 H HT firmy Daikin o mocy 14 kW, która pracuje w oparciu o wyznaczoną krzywą grzewczą i harmonogram. Temperatura wewnętrzna utrzymywana jest w zakresie 20 – 22 °C. Pompa wykorzystywana jest do ogrzewania oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej o temperaturze 45°C w histerezie z dolnym ograniczeniem 35°C, raz dziennie temperatura ciepłej wody użytkowej podnoszona jest do 52°C, a raz na tydzień odbywa się termiczna dezynfekcja instalacji c.w.u. Instalacja fotowoltaiczna o mocy 9,79 kW ulokowana jest na dachu budynku, podzielona na część wschodnią i zachodnią, gdyż tak praktycznie usytuowany jest budynek na osi północ-południe. Po stronie wschodniej ułożone jest 5,5 kW paneli, po stronie zachodniej 4,29 kW. Instalacja do sieci została podłączona w 2016 roku na zasadach prosumenta. Instalacja była rozbudowywana w trakcie jej funkcjonowania, stąd po stronie wschodniej ułożone jest 10 paneli o mocy 275 W, a po zachodniej 13 paneli o mocy 330 W każdy. Nad ilością wytworzonej energii po stronie zmiennoprądowej czuwają dwa falowniki firmy Fronius pracujące w układzie master-slave. Jeden z nich to Fronius Symo 3.7-3-M z dwoma stringami w układzie wschód-zachód, drugi Fronius Symo 3.0-3-M z jednym stringiem składającym się z 10 sztuk paneli fotowoltaicznych o mocy 275 W.

Zużycie energii w 2022 roku

Ilość energii pobrana z sieci w ciągu roku wyniosła 8943 kWh. Dodatkowo w ramach autokonsumpcji z własnej instalacji pobrano 2753 kWh. Średnia wartość autokonsumpcji stanowi 32% ilości energii wytworzonej w instalacji fotowoltaicznej. Łącznie zatem w ciągu roku wykorzystano 11696 kWh. Średniomiesięcznie, zużycie energii wychodzi blisko 975 kWh. Na potrzeby ogrzewania zużyto 4806 kWh, a celem przygotowania ciepłej wody użytkowej 2374 kWh. Pozostałą część energii w ilości 4517 kWh zużyto na potrzeby bytowe.

W instalacji fotowoltaicznej w ciągu roku wytworzono 8489 kWh. Po odjęciu energii podanej jako autokonsumpcja pozostała część w ilości 5735 kWh została wprowadzona do sieci energetycznej. Uwzględniając 20% opust ilość energii zgromadzona w magazynie wyniosła 4588 kWh. Stąd do zbilansowania produkcji energii elektrycznej w instalacji z ilością energii pobraną z sieci brakło 4355 kWh. Tyle energii trzeba było dodatkowo zakupić od firmy Tauron.

Porównanie ilości energii zużywanej i wytworzonej w instalacji przedstawiono na poniższych wykresach.

Największe zapotrzebowanie na energię elektryczną wystąpiło w styczniu oraz grudniu. W tych miesiącach produkcja energii z instalacji fotowoltaicznej była oczywiście niska. Generalnie w miesiącach, od listopada do kwietnia zużycie energii było wyższe niż zdolność instalacji fotowoltaicznej do wytworzenia choćby równoważnej ilości energii. Ilość energii wytwarzana w instalacji fotowoltaicznej była wyższa w pozostałych miesiącach roku. W miesiącu maju i lipcu uzyskano bardzo zbliżone wartości, które okazały się być maksymalnymi w 2022 roku. Co prawda maksimum uzysku energii miałoby miejsce w czerwcu, jednak z uwagi na awarię jednego falownika energia nie była wytwarzana w instalacji przez okres 7 dni. Natomiast na czerwiec przypadło najmniejsze zużycie. Był to jedyny miesiąc, gdy zużycie energii elektrycznej było niższe niż 500 kWh.

Autokonsumpcja energii z instalacji fotowoltaicznej

Autokonsumpcja energii z instalacji fotowoltaicznej to najprościej mówiąc zużycie własne w trakcie jej produkcji w miejscu, gdzie została wyprodukowana. Autokonsumpcja nie tylko sprzyja zmniejszeniu poboru energii z sieci zewnętrznej, ale również zmniejsza przesył energii do sieci. Także z tych już tylko powodów powinno nam zależeć na tym by jak największą autokonsumpcję energii z naszej instalacji uzyskać. W moim przypadku autokonsumpcja wyniosła 32%.

Najlepszym miesiącem pod tym względem był marzec. W nim skonsumowałem ponad 425 kWh z własnej produkcji. Stanowiło to 35% w całości zużycia energii w tym miesiącu. Znacznie wyższy poziom, przekraczający 50%, autokonsumpcji uzyskano w miesiącach maj-czerwiec, choć ilościowo było to znacznie mniej niż w marcu. Wówczas średnio autokonsumpcja kształtowała się miesięcznie na poziomie 250 kWh.

Zużycie energii na cele ogrzewania, przygotowania ciepłej wody użytkowej i pozostałych potrzeb bytowych

Poniżej przedstawiono zużycie energii w podziale na trzy główne potrzeby: ogrzewanie, przygotowanie ciepłej wody użytkowej oraz pozostałe. Najwięcej energii w 2022 zostało zużyte na cele ogrzewania. Było to 4806 kWh, co stanowiło 41% całkowitego zużycia energii. Przygotowanie ciepłej wody w harmonogramie jak opisałem we wstępie pochłonęło 2375 kWh (20,3%) w 2022 roku. Z kolei pozostałe potrzeby zaspokojone zostały zużyciem energii na poziomie 4517 kWh (38,6%). W poszczególnych miesiącach kształtowało się to następująco:

Krótki rozrachunek

I na koniec jeszcze krótki rozrachunek, ile to dzięki zainstalowanej instalacji udało mi się zaoszczędzić. Uwzględniając autokonsumpcję oraz działalność prosumencką, czyli możliwość bilansowania energii w systemie net-metering rok 2022 przyniósł oszczędność rzędu 6167,20 zł. I to cieszy.

Zakładam, że rok 2023 będzie pod tym względem jeszcze korzystniejszy ze względu na nowe ceny energii i pewne przekroczenie przydzielonego limitu 2000 kWh. Oczywiście w ogólnym rozrachunku z pewnością za energię elektryczną zapłacimy więcej, ale i tym samym oszczędność z instalacji będzie wyższa. Zatem niech moc będzie z zielenią.

Bilans energii w 2022 roku

Jurand Bień

dr hab. inż., prof. Politechniki Częstochowskiej; zainteresowania: aspekty środowiskowe, gospodarowanie odpadami (praktyczne), danologia (hobbystycznie)

dr hab. inż., prof. Politechniki Częstochowskiej; zainteresowania: aspekty środowiskowe, gospodarowanie odpadami (praktyczne), danologia (hobbystycznie)

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Witryna wykorzystuje Akismet, aby ograniczyć spam. Dowiedz się więcej jak przetwarzane są dane komentarzy.