Fotovoltaika a tepelné čerpadlo – hodí se k sobě?

Nad eventuálními výhodami či naopak nedostatky pořízení jak tepelného čerpadla, tak fotovoltaiky se zamýšlí nejeden majitel rodinného domu. Zda se mu takové spojení ale skutečně vyplatí a tato dvojice systémů mu pomůže opravdu výrazně ušetřit a tím se – když už nic jiného – zaplatit, to záleží na konkrétní situaci rodinného domu. Na jeho tepelné ztrátě, na dosavadním způsobu vytápění, na energetické náročnosti a zvyklostech jeho obyvatel atd.

Kombinaci tepelného čerpadla s fotovoltaikou bývá někdy mylně vytýkáno, že nedává smysl, neboť se se svou funkcí vzájemně nepotkávají. Fotovoltaika získává nejvíce energie v horkých letních dnech a tepelné čerpadlo topí v zimě. To ale také není pointa. Hlavním principem je to, že se tyto systémy vzájemně doplňují a pomáhají šetřit energii po celý rok. Přičemž ani ono tzv. „nepotkávání se“ nemusí platit.

Úspory energie lze zaznamenat už při nejjednodušší instalaci, kdy tepelné čerpadlo a fotovoltaický systém tzv. „o sobě neví“, protože k jejich souběhu dochází minimálně v přechodných obdobích na jaře a na podzim. A nejde o úspory ledajaké. „Kombinací těchto dvou technologií energii získanou fotovoltaikou znásobíme asi čtyřikrát až pětkrát. Tedy když fotovoltaika vyrobí 1 kW tepla, čerpadlo ho znásobí přibližně na 4–5 kW,“ říká Vojtěch Janoušek ze společnosti Acond. Pokud domácnost používá tepelné čerpadlo i v letních měsících k chlazení interiéru, pak díky energii z panelů pracuje čerpadlo prakticky zadarmo.

Opravdu zajímavé je ale zkombinování těchto dvou systémů prostřednictvím „chytrých“ instalací, kdy si spolu FVE a TČ vyměňují informace a řídicí systém například reguluje výkon tepelného čerpadla podle aktuální výroby elektřiny tak, aby se nespotřebovávala elektřina ze sítě. Ta je pak odebírána pouze v momentě, kdy už jiná možnost není.

„Opravdu ‚chytré‘ instalace však dokáží ještě více a řídí chod tepelného čerpadla nejenom podle aktuální výroby elektřiny, ale také podle předpovědi počasí s cílem minimalizovat odběr elektřiny ze sítě, a tedy šetřit. Tyto řídicí systémy jsou nadřazené řídicím systémům střídače a tepelného čerpadla. Buď jsou to samostatná PLC (mikropočítače) jako součást FVE systému, nebo řídicí systém běží v cloudu a data o stavu se sbírají a řídicí pokyny zasílají přes speciální zařízení (gateway) umístěné a propojené datově se střídačem, tepelným čerpadlem anebo wall boxem,“ vysvětluje Michal Priputen ze společnosti Persola.

Kromě úspory dodávky ze sítě skýtá podle něj akumulační schopnost tepelného systému s tepelným čerpadlem potenciální flexibilitu pro potřeby energetické sítě, a tedy i přidanou finanční hodnotu pro zákazníky.

„Je nutné poznamenat, že tepelných čerpadel, která mají otevřený řídicí systém pro komunikaci s jinými řídicími systémy, je zatím málo, nicméně masivní rozvoj HEMS (Home Energy Management Systémů) v zahraničí vede i výrobce tepelných čerpadel k tomu, aby taková čerpadla vyráběli,“ upozorňuje.

Při posuzování ekonomické výhodnosti instalace systému kombinujícího tepelné čerpadlo a fotovoltaiku je nutné brát v potaz, s čím je tento systém porovnáván. Například, pokud jde o rodinný dům, v němž se topí pevnými palivy, tedy dřevem či uhlím, pak se pořízení nového systému s nejvyšší pravděpodobností nevyplatí. Význam bude mít patrně pouze pořízení FVE, která může kotel na tuhá paliva dobře zastoupit v letních měsících při ohřívání vody. Pořízení tepelného čerpadla by dávalo smysl pouze v případě, že se majitelé budou ohlížet po pohodlnějším způsobu vytápění.

Jiná situace může být v domech, kde se topí plynem. Má-li rodina zafixovanou cenu plynu na úrovni před listopadem 2021, pak se investice do nového systému nevyplatí. Pokud však zafixovanou cenu plynu rodina nemá, anebo je-li plynový kotel už na hraně životnosti, pak se pořízení tepelného čerpadla už vyplatit může a pak lze uvažovat i o pořízení FVE.

Celkem jednoznačná je situace u domácností, které vytápějí dům elektrickým kotlem. „Pak vám spojení TČ a FVE je schopno ušetřit 80 % nákladů na energie. Zde je ekonomická výhodnost neoddiskutovatelná a není dobré investici odkládat,“ radí Pavel Kupec ze společnosti Woltair.

Na celou problematiku lze ale pohlížet také jinak, a to z hlediska možnosti využívání přebytků energie. Toto hledisko je tím důležitější, že na některých místech republiky není možné posílat přebytečnou energii do veřejné sítě.

Nadbytečnou energii z FVE lze pak ukládat do baterií a také s ní ohřívat vodu v zásobníku. Zároveň je možné pomocí tepelného čerpadla ohřívat vodu v bazénu, a to prakticky zadarmo. Stejně lze energii z FVE využívat k chlazení interiéru prostřednictvím tepelného čerpadla.

„Jinou variantou technického zapojení je tzv. předehřev. Principiálně se jedná o nádobu s elektrickou patronou, která je předřazena TČ. Mimo topnou sezonu tak přebytky umoříte v ‚bojleru‘ a tepelné čerpadlo tak nemusí dohřívat vodu na sprchování, což je výhodné z důvodu šetření motohodin TČ, takže tím prodlužujete jeho životnost. Nevýhodou je nižší energetická účinnost, než když ohříváte teplou vodu tepelným čerpadlem, a to přibližně v poměru 1:4 pro tepelné čerpadlo,“ vypočítává Pavel Kupec.

Jakkoli se ale může kombinace tepelného čerpadla a fotovoltaiky jevit jako univerzální cesta k soběstačnosti rodinného domu, nemusí tomu tak být ve všech případech a je vždy potřeba si při rozvahách o pořízení těchto systémů zachovat chladnou hlavu a používat selský rozum.

„Pokud máte střechu malou a ještě na sever a dům nezateplený, nemůžete počítat s tím, že budete takto soběstační. Ovšem pokud vezmu průměrný dům se zateplením, o podlahové ploše do 150m2 a se střechou východ/západ/jih, pak se relativní soběstačnosti dá dosáhnout s vhodným systémem,“ upozorňuje Dominik Ondrůšek ze společnosti Solution Energy.

Může se vám hodit na Firmy.cz: Prodej a servis fotovoltaických systémů, Prodej a montáž tepelných čerpadel