Можем да се доближим до инсталационните системи, с които ще оборудваме къщата си по няколко начина. Единият вариант е да инсталирате най-евтините устройства. Въпреки това, за да бъдат разходите за отопление също ниски, е необходимо например да отделите много време за експлоатация на котел на твърдо гориво. Друг начин е да третираме къщата като инвестиция за бъдещето, както за близкото, така и за бъдещето, когато няма да имаме много сили, защото ще остаряваме. След това можем да създадем свой собствен „енергиен център“ чрез използване на инсталации, използващи безплатна възобновяема енергия, получена от естествената среда, т.е. от земята, водата или въздуха, и от слънчевата светлина.
Сравнително нова система на нашия пазар е комбинация от фотоволтаични панели и термопомпа. Ще разгледаме как да направим такава инсталация, колко трябва да платите за нея и какви ползи ще постигнем благодарение на нея.
Изграждане на фотоволтаична инсталация
Във фотоволтаична инсталация (PV накратко) енергията на слънчевата радиация се превръща в електричество, т.е. Той използва не само пряка слънчева радиация, но и дифузна радиация, която достига до земята в облачни дни. Освен това, за разлика от традиционните слънчеви колектори, тази инсталация започва да работи в ранните сутрешни часове, т.е. през лятото, например, тя "започва" в 7:00 сутринта и завършва вечерта, около 20:00 часа.
Най-важните елементи на фотоволтаичната инсталация са:
ФОТОВОЛТАЙНИ МОДУЛИ (известни също като фотоволтаични панели, слънчеви или фотоволтаични модули) - те се състоят от малки, свързани помежду си клетки, изработени от силиций, т.е. полупроводников материал. Няколко последователно свързани модула образуват верига (или низ). Броят на веригите зависи от размера на инсталацията и възможността за сглобяването им, например върху покрива или носещата конструкция в градината (те могат да се използват като покрив за гараж, тераса и др.)
ИНВЕРТОР (известен също като инвертор) - към него са свързани всички фотоволтаични модули, като неговата задача е да преобразува подавания от тях постоянен ток в променлив ток, тъй като този се консумира от електрически устройства в домовете ни. Предлагат се два типа инвертори:
мрежа - използва се, когато планираме да продаваме неизползвана електроенергия в електрическата мрежа. Инсталация с такъв инвертор се нарича on-grid от експерти. В такава система енергийната компания приема двупосочен измервателен уред, който измерва както количеството електроенергия, консумирана от мрежата, така и доставена до нея (ще получим заплата за тази част).
Това решение обаче не се препоръчва, ако в района, където се намира къщата ни, има често спиране на тока с продължителност няколко часа. Инверторът на мрежата е снабден със защити, които в случай на прекъсване на електрозахранването в мрежата ще ни попречат да го вземем от PV инсталацията (въпреки че е произведен от нея). Това е за защита на хората, работещи по ремонта на мрежата - нашето електричество може да ги удари с ток;
островен - той се избира, когато възнамеряваме да съхраняваме излишъка от електричество, генерирано от фотоволтаични панели в батерии. Този тип фотоволтаична инсталация се нарича извън мрежата и не е свързан към електрическата мрежа, така че не можем да продаваме електричество. Обикновено тази система се избира от собствениците на летни къщи, тъй като осигурява пълна независимост от доставчиците на електроенергия.
Внимание! В най-обширната и скъпа, но в същото време оптимална версия на фотоволтаичната инсталация, освен инвертора на мрежата, са инсталирани и регулатор на зареждането и няколко батерии. В такова решение електричеството се използва за директно захранване на осветление и електрически устройства, а излишъкът му се съхранява в батерии. Едва след пълното им зареждане електричеството се продава в мрежата.
Какви са видовете модули
1-во поколение - те са изработени от моно- или поликристален силиций. Поради тяхната висока ефективност за преобразуване на слънчевата енергия в електричество, дълга трайност и относително ниска цена, те са най-често използваните;
2-ро поколение - те се наричат тънкослойни, тъй като дебелината на клетките е само 1-3 микрометра. Те са направени не от силиций, а от кадмиев оксид или смес от индий, галий и селен или от мед, индий и селен. Производството им е по-евтино от модулите от първо поколение, но те генерират по-малко електричество от слънцето, което означава, че трябва да се използват много повече;
3-то поколение - те са изградени от фотохимични клетки (имитират процеса на фотосинтеза) или органични. Тяхното предимство е простото и евтино производство, недостатъкът е ниска ефективност и кратък експлоатационен живот, така че те рядко се използват.
Колко електричество ще получим от слънцето
Най-високата интензивност на слънчевата радиация се случва през лятото и може да достигне дори 1000 W / m2 повърхност. През зимата ще бъде много по-малък, до максимум 500 W / m2 в слънчев ден и само до около 150 W / m2 в облачни дни. Поради тази причина фотоволтаичната инсталация произвежда най-много електричество (до 70%) от април до септември.
За съжаление това не отговаря на най-голямото търсене на електричество в нашата къща, особено ако ще се отоплява от термопомпа. Освен това, също през деня, количеството електричество, произведено от фотоволтаични панели, може да не отговаря на нашето търсене за него. Това може да се види на диаграмата по-долу, където оранжевото поле показва количеството електричество, произведено в даден момент от фотоволтаичната инсталация, тъмно синьото поле - количеството слънчева електроенергия, използвано за захранване на домакинските електрически приемници, и синьото поле - общото потребление на електроенергия в домакинството в момента (за осветление , захранване на домакински уреди и електроника).
Внимание! През зимата термопомпата може да използва и слънчева енергия. Той не се нуждае от много от него, например наземен модел с отоплителна мощност 10 kW консумира само 2 kW електричество.
Как да изберем мощността на фотоволтаичните инсталации в нашия дом?
Професионалистите определят силата на фотоволтаичната инсталация, като вземат предвид няколко фактора:
- количеството консумирана електроенергия в къщата през годината (най-лесният начин да се определи въз основа на сметките, получени от енергийната компания; обикновено в семейство от 4 души тя варира от
3000 до 5000 kW годишно);
- наличното пространство, необходимо за монтаж на фотоволтаични панели;
- инвестиционни разходи;
- технически условия, определящи възможността за свързване към мрежата.
За работата и управлението на инсталацията са необходими инвертор, измервателни уреди и подходящи предпазители и разединители / Снимка: Konlusto
Също така е важно модулите да бъдат разположени спрямо посоката на слънчевата радиация. В идеалния случай те трябва да са под ъгъл 30-40 ° спрямо хоризонталата и обърнати на юг. Също така трябва да проверите дали антената, комина, високите дървета и т.н. няма да засенчват панелите. Това се отнася както за летния период, когато слънцето е високо, така и за зимните месеци, когато слънцето е ниско на хоризонта. В такава ситуация ефективността на цялата инсталация ще спадне и понякога може дори да я повреди.
Модулите могат да бъдат инсталирани не само на покрива, но и на носеща конструкция в градината. Интересното е, че енергийният добив от слънчевата радиация тогава ще бъде по-голям с около 2-5%. Това се дължи на по-добра вентилация и по-ефективно охлаждане на модулите от околния въздух, отколкото когато са поставени на покрива (охлаждането им тогава е по-трудно).
Мощността на фотоволтаичната инсталация е дадена в kWp - където буквата "p" означава пикова, тоест пиковата мощност, постигната при определени специфични условия, в т.нар. STC (стандартни условия за изпитване), т.е. с интензивност на слънчевата радиация 1000 W / m2 и температура на клетката 25 ° C. Предполага се, че е в състояние да произвежда от 950г
до 1000 kWh електроенергия от всеки инсталиран киловат мощност.
За да определим приблизителната мощност на нашата фотоволтаична инсталация, приемаме, че:
- къщата се обитава от 4-членно семейство, което консумира 4000 кВтч електричество годишно;
- корекционен коефициент за оптималния обхват на мощността на фотоволтаичната инсталация е от 0,9 до 1,2;
- производството на електроенергия от PV инсталацията е 980 kWh / kWp инсталирана мощност.
Необходима мощност на инсталацията = фактор х консумация на електроенергия / специфичен енергиен добив от фотоволтаичната инсталация. По този начин, оптималната мощност е между 3,7 и 4,9 kWp (0,9 x 4000/980 = 3,7 kWp; 1,2 x 4000/980 = 4,9 kWp). На тази основа предположихме, че нашата инсталация ще има мощност от 4 kWp. Ако изберем 250 Wp модули, ще са ни необходими 16 панела, които ще заемат приблизително 33 м2 пространство.
Разходи за инсталиране на PV
Цената за извършване на цялостна фотоволтаична инсталация зависи от нейната мощност (kWp), оборудването и вида на използваните панели. Интересното е, че принципът, че колкото по-голяма е мощността, толкова по-ниски са инвестиционните разходи, работи добре тук.
Разходи за изпълнение. Те могат да бъдат определени по опростен начин, като се вземе предвид преобразуването в инсталирана мощност в kWp. Тогава цената на 1 до 3 kWp PV инсталация ще бъде около 6000-8000 / kWp и от 3 до 10 kWp - 5000-6000 / kWp. По този начин, за инсталация с мощност 2 kWp ще платим приблизително 14 000 бруто (2 kWp x 8 000 = 16 000).
Оперативни разходи. Те са свързани главно с необходимостта от почистване на модулите. Това трябва да се прави поне веднъж годишно, защото ефективността им спада, когато са прашни. Тази работа трябва да бъде поверена на специализирана компания.
Също така си струва да застраховате инсталацията. Обхватът на застраховката най-често обхваща външни щети, причинени например от: мълния, силен вятър, градушка, пожар, наводнение, както и кражба и разруха. Освен това застраховката може да покрие и щети, свързани с повреди на отделни механизми на фотоволтаичната инсталация. Това се отнася особено за инвертора или повреда на защитните устройства, както и появата на късо съединение или пренапрежение в инсталацията и дори грешки, свързани с проектирането или изпълнението на цялата система.
Къде да намерим финансиране
Инвеститорите, които се интересуват от възобновяеми енергийни източници, могат да разчитат на различни видове системи за подпомагане на микроинсталациите. Една от най-популярните програми е Prosumer на Националния фонд за опазване на околната среда и управление на водите (NFOSiGW). Като част от него можете да получите финансиране, наред с други за фотоволтаична инсталация, термопомпа или и двете. Съфинансирането за закупуване и монтаж на инсталацията се изчислява от т.нар квалифицирано количество, което е: напр. за термопомпа с въздушен източник до 3000 / kW, PV инсталации до 5 kWp: 7000 / kWp В зависимост от тази допустима сума се изчислява субсидия, която през 2016 г. възлиза на: 40% за фотоволтаична инсталация и 20% за инсталация с термопомпа.Съфинансирането е свързано с необходимостта да се вземе заем от банка, чийто лихвен процент е фиксиран и възлиза на 1% годишно, а максималният срок на заема е 15 години. Ако изберем програмата Prosument, няма да можем да се възползваме от тарифите за подаване. Ние обаче ще можем да използваме балансиране на енергията съгласно принципите на измерване на мрежата (виж следващата страница).
Какво означава?
Нетно измерване (известно също като нетно измерване) - това е метод за уреждане на сметки от потребител с доставчик на електроенергия. Като част от него той е в състояние да уреди разликата между енергията, събрана от мрежата (за осветление, домакински уреди и RTV, отопление) и енергията, въведена в нея от фотоволтаичната инсталация на всеки шест месеца. Благодарение на това електропреносната мрежа се превръща в своеобразен акумулатор на енергия - ще можем да използваме излишъка от електричество, произведено от домашна фотоволтаична инсталация през зимните месеци. Това обаче важи само за цената на самата електроенергия - без такса за пренос.
Гарантирани тарифи - това е фиксирана цена за електроенергия, която се подава в мрежата от собственика на микроинсталацията. Съгласно закона за възобновяемите енергийни източници цените за препродажба на електроенергия от фотоволтаични инсталации от 01.01.2016 г. трябваше да бъдат 0,75 / kWh за инсталации до 3 kWp, а за по-големи инсталации до 10 kWp: 0,65 / kWh. Гарантираните тарифи са валидни 15 години.
Разходи за PV инсталация с термопомпа
За да се възползвате максимално от електричеството, доставено от фотоволтаичната инсталация, си струва да го комбинирате с други системи, например механична вентилация с възстановяване на топлината, т.е. рекуперация или инсталиране на термопомпа. Последното решение има все повече привърженици.
Ако по време на такова сътрудничество фотоволтаичните панели осигуряват повече електричество, отколкото домакинските електроуреди използват в момента, термопомпата се включва автоматично. В зависимост от нуждите то отоплява къщата или водата за миене или охлажда помещенията в сградата. Излишната топлина може да се съхранява в допълнителен голям буферен резервоар и да се използва по-късно.
На нашия пазар малко производители предлагат готови фабрични комплекти. Най-често изпълнителите предлагат PV панели от една компания, а термопомпа - от друга. Независимо от избраната опция, системата изисква подбор и инсталиране от специалисти. Освен това при закупуване на отоплително устройство с монтаж ще платим 8% ДДС. По-долу представяме оценките на комплекти, предлагани от производители, които предлагат както термопомпи, така и фотоволтаични панели. Комплектът е предназначен за нова, добре изолирана къща, обитавана от 4-членно семейство. Къщата е с площ от 160 м2. Необходимата топлина за отопление е 8 kW. Очаквано потребление на електроенергия 4000 кВтч годишно (осветление, домакински уреди, RTV).
Оценка на компанията Immergas
1. Избор на устройства
Въздушна термопомпа AUDAX TOP 12 ERP, COP 3.03 (в съответствие с EN 14511 стандартна температура на отоплителната вода 45 ° C и външна температура 7 ° C, номинална мощност (температура на подаване 55 ° C) 13,67 kW;
Фотоволтаична инсталация - готов IMMERPOWER комплект в мрежа, състоящ се от 10 IPV250Wp фотоволтаични панела с обща мощност 2,5 kWp, инвертор, щепселни връзки, контакти
2. Приблизителни покупни цени (нетен каталог)
- 22 372 - въздушна термопомпа
- 11 952 - фотоволтаичен комплект
3. Приблизителни общи разходи за материали и монтаж
- около 45 000 (нето) - отоплителна система с термопомпа с въздушен източник
- около 20 000 (нето) - PV инсталации
4. Производство на енергия от фотоволтаичната система - 2722 kWh / годишно
5. Собствен разход на енергия - 1207 kWh
6. Енергия, подавана в мрежата - 1,515 kWh
Оценка на компанията Stiebel Eltron
1. Избор на устройства
Термопомпа - въздух, инвертор WPL 15 ACS с капацитет 3,10 / 7,09 kW, с резервоар за топла вода 300 l и контролер,
Фотоволтаична инсталация - комплект с мощност 8,06 kW, състои се от 31 клетки TEGREON 260P, инвертор, дълъг 100 m слънчев електрически кабел, конектор
2. Индикативна покупна цена (нетен каталог)
- 43 000 - комплект термопомпи за източник на въздух
- 51 000 - фотоволтаичен комплект
3. Общи разходи за материали и монтаж
- 61 600 (нето) - котелно помещение, подово отопление
- 59 000 (нето) - PV система със скосени покривни държачи
4. Производство на енергия от фотоволтаичната система - 8812 kWh / годишно
5. Икономии на разходи за електроенергия след инсталиране на фотоволтаичната система
- 3119 / година *
* Годишните икономии на разходи за електроенергия (осветление, домакински уреди и електроника, както и работа на термопомпата) включват нетно измерване и продажната цена на излишъка на електроенергия към мрежата 0,18 / kWh
Оценка на компанията на Viessmann
1. Избор на устройства
Термопомпа - въздушен сплит тип Vitocal 222-S, номинална отоплителна мощност 5,6 kW (A2 / W35), обхват на модулация на отоплителната мощност 1,3-7,7 kW; компактно устройство с вграден 170 л резервоар за битова гореща вода; оборудван с метеорологичен регулатор, нагревател с регулируема мощност от 3,6 и 9 kW, с възможност за сътрудничество с рекуператор, с охлаждаща функция;
Фотоволтаична инсталация - 4 kWp комплект в мрежа, състоящ се от 16 модула Vitovolt 300 (255 kWp), инвертор, съединители и електрически кабели, комплект за монтаж на керемидени покриви; предполагаемо производство на електроенергия: 955 kWh / kWp, годишно доставено електричество: 3 820 kWh
2. Приблизителни покупни цени (нетен каталог)
- 25 080 - термопомпа
- 21 600 - фотоволтаичен комплект
3. Приблизителни общи разходи за материали и монтаж
- приблизително 34 000 * (бруто) - цялостно котелно помещение с въздушна термопомпа
- приблизително 27 700 (бруто) - PV инсталация
4. Производство на енергия от фотоволтаичната система - 3820 kWh / годишно
5. Консумация на електроенергия у дома (осветление, отопление, домакински уреди, RTV, термопомпа) - 8 800 kWh / годишно; разходи - 5280 / година (бруто)
6. Разходите за електроенергия след използване на фотоволтаичната инсталация - бруто 3600 / годишно (включително системата за фактуриране с нетно измерване
* Субсидията не е включена в инвестиционните разходи
Допълнителни предположения: къщата е построена във Вроцлав, изчислена външна температура -18 ° C (II климатична зона), параметри на отоплителната система 35/28 ° C
Струва ли си?
Рентабилността на инвестициите в термопомпа и фотоволтаична инсталация винаги трябва да се подхожда индивидуално. Ако използваме приблизително 1500 kWh електроенергия годишно, общите такси за неговото потребление не надвишават 900 . Тогава PV инсталацията няма да бъде печеливша. Подобно ще бъде и с термопомпата. За тези, които не се страхуват от експлоатация на котел на твърдо гориво, това не е привлекателно решение поради по-високите разходи за покупка.
Ако консумираме относително много електроенергия и искаме да имаме отопление на дома, което не изисква поддръжка, също с функция за охлаждането му в горещите дни, тогава си струва да обмислим сътрудничеството на термопомпа и PV панели.
Фотоволтаична инсталация от 4 kWp - предназначена за захранване на осветление, домакински уреди, електроника и термопомпи. Общите разходи за електроенергия, консумирана от електропреносната мрежа (нетно измервателно селище) - 3 360 / година (бруто). В сравнение с инсталацията с отоплителен котел, печалбата е 2760 (бруто) / Фиг. мат. изд.
Нека проверим на примера на нова, добре изолирана къща с площ 140 м2, колко електричество може да бъде спестено и по този начин колко разходи за отопление могат да бъдат намалени при различни варианти на инсталация. Предполагаме, че къщата се обитава от 4 души, които използват 5 200 kWh електроенергия годишно (осветление, домакински уреди, RTV). Това означава разход от 3120 годишно (бруто). Топлинната енергия, необходима за отопление на къщата и водата за миене, е 11 200 kWh / годишно.
8 кВт фотоволтаична инсталация - предназначена за захранване на осветление, домакински уреди, електроника и термопомпи. Обща стойност на консумираната електроенергия от електропреносната мрежа (нетно измервателно селище) - 1800 / година (бруто). В сравнение с инсталацията с отоплителен котел, печалбата е 4300 (бруто) ./ Фиг.: мат. изд.
Ако нашата примерна къща се отоплява с газов котел, годишните такси за гориво ще бъдат 3000. Електричеството струва 3120. Така че общите такси са 6120 (бруто). Когато търсим икономии, заместваме газовия котел с термопомпа и добавяме фотоволтаична инсталация с номинална мощност 4 kWp или 8 kWp. При първия вариант, в сравнение с типична отоплителна система с газов котел, ще печелим поне 2760 годишно, във втория - 4300.
