การรวมปั๊มความร้อนเข้ากับระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เข้าด้วยกันสมเหตุสมผลหรือไม่ คนสร้างบ้านมีสิทธิ์ที่จะถามคำถามนี้กับตัวเอง เพราะหากคุณพึ่งพาระบบทำความร้อนแบบยั่งยืน ก็มีสิทธิ์ที่จะผลิตไฟฟ้าบางส่วนที่จำเป็นสำหรับการดำเนินงานด้วยตัวเองเท่านั้นใช่ไหม
ขึ้นอยู่กับสถานการณ์เบื้องต้น
คำตอบสั้นๆ คือ: ใช่ แน่นอนว่ามันสมเหตุสมผล และยังต้องคำนึงถึงปัจจัยหลายประการที่มีอิทธิพลต่อคำตอบโดยละเอียด:
- มีพื้นที่ใช้สอยเท่าไหร่?
- มีกี่คนที่อาศัยอยู่ในครัวเรือน (ความต้องการน้ำร้อน)?
- พื้นที่หลังคาว่างเท่าไหร่?
- ระยะพิทช์/การวางแนวหลังคามีอะไรบ้าง?
- การตัดสินใจ: “การลงทุน” กับ “ต้นทุนการดำเนินงานที่สูงขึ้น”
บริษัทผู้เชี่ยวชาญสามารถให้คำแนะนำและการคำนวณที่เชื่อถือได้สำหรับสถานการณ์ของคุณ
ต้องการติดตั้งปั๊มความร้อนในอาคารเก่าหรือไม่? ต้องมีคำถามเพิ่มเติม:
- มีระบบทำความร้อนใต้พื้นหรือไม่?
- บ้านมีฉนวนกันความร้อนดีมั้ย?
- ในบ้าน/บนที่ดินมีพื้นที่เพียงพอหรือไม่?
กรณีศึกษา: ปั๊มความร้อนน้ำเกลือร่วมกับ PV
2x ปั๊มความร้อนน้ำเกลือ (WP) ได้รับการติดตั้งแล้ว โดยแต่ละตัวมีเอาต์พุต 6 kW และใช้พลังงานประมาณ 1.2 kW + พื้นที่จัดเก็บบัฟเฟอร์ 1.6 m³ ปั๊มความร้อนขนาดเล็กมีการใช้พลังงานที่ต่ำกว่า ดังนั้นจึงใช้ไฟฟ้าของตัวเองอย่างมีประสิทธิภาพแม้ว่าจะมีผลผลิต PV ต่ำก็ตามระบบ PV แบ่งออกเป็นพื้นผิวหลังคาสองแบบโดยมีความเอียง 25° และให้พลังงานประมาณ 16 kWp ระบบนี้จะต้องเสริมด้วยระบบกักเก็บไฟฟ้าขนาด 12 kWh เพื่อให้เกิดการบริโภคและพึ่งตนเองในระดับที่สูงขึ้นไปอีก
16 kWp เกินขนาดหรือไม่
ใช่และไม่ใช่ ยิ่งกำลังมีหน่วยเป็น kWp สูงเท่าไร:
- เปอร์เซ็นต์การบริโภคเองที่ต่ำกว่าในช่วงฤดูร้อน (=คุณผลิตไฟฟ้าราคาแพงกว่าที่คุณป้อน)
- ความคุ้มครองความต้องการส่วนบุคคลที่สูงขึ้นในช่วงฤดูหนาว
สถานการณ์: บ้าน ครอบครัว 4 คน
การสร้างน้ำร้อนด้วยปั๊มความร้อนน้ำร้อนโดยไม่ต้องกักเก็บไฟฟ้า
ในปีปัจจุบัน ระดับการพึ่งพาตนเองได้บรรลุถึง 71% นับตั้งแต่เริ่มดำเนินการในเดือนมิถุนายน ไฟฟ้าทั้งหมด 16% ถูกใช้ไปในตัวเอง โดยค่านี้เพิ่มขึ้นเป็น 45% ในเดือนตุลาคม (ระดับความพอเพียง 70%) และมากกว่า 70% ในเดือนพฤศจิกายน (ระดับความพอเพียง 60%)
เมื่อระบบ PV ผลิตกระแสไฟฟ้า ผู้บริโภคจะเปิดสวิตช์ทันทีที่ถึงค่าขีดจำกัดที่ตั้งไว้ สิ่งเหล่านี้ถูกตั้งค่าไว้ต่ำโดยเจตนาสำหรับการใช้งานในฤดูหนาว เพื่อใช้ไฟฟ้าของคุณเองให้เกิดประโยชน์สูงสุด และลดการซื้อไฟฟ้าหลัก
บัฟเฟอร์ตัวเปลี่ยนเกม
หากดวงอาทิตย์ส่องแสง ปั๊มความร้อนสามารถทำความร้อนให้กับการจัดเก็บบัฟเฟอร์ได้ แม้ว่าประสิทธิภาพจะลดลงเมื่อจำนวนองศาในการจัดเก็บบัฟเฟอร์เพิ่มขึ้น แต่สิ่งนี้จะช่วย (ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนต่อพื้นที่อยู่อาศัย) ในการเชื่อมสะพานในคืนถัดไปหรือแม้แต่วันถัดไปโดยสมบูรณ์โดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้าหลักเพื่อให้ความร้อน แม้ในฤดูที่ดวงอาทิตย์ไม่ปรากฏบ่อยนัก การจัดเก็บบัฟเฟอร์ก็มีความสำคัญ เพื่อที่คุณจะได้ไม่ต้องใช้พลังงานไฟฟ้าภายนอกเพื่อใช้งานปั๊มความร้อน การเพิ่มระบบ PV ก็เหมาะสมเมื่อมีถังเก็บบัฟเฟอร์ที่มีขนาดถูกต้องเท่านั้น
ผู้บริโภครายใดจะเปิดใช้งาน:
- จากเอาต์พุต PV 400 วัตต์: ปั๊มความร้อนน้ำร้อนขนาด 0.5 kW
- จากเอาต์พุต PV 1,000 วัตต์: WP Master 1.2 kW (=การใช้ไฟฟ้า 1.7 kW=แหล่งจ่ายไฟกริด 0.7 kW)
- จาก 1,900 วัตต์ เอาต์พุต PV: WP สลาฟ 1.2 kW (=การใช้ 2.9 kW=แหล่งจ่ายไฟกริด 1.0 kW)
ผลลัพธ์
ความต้องการน้ำร้อนและพลังงานความร้อนสามารถครอบคลุมโดย PV ได้อย่างสมบูรณ์ในเวลาประมาณ80% ของวันทั้งหมด เฉพาะวันที่มืดครึ้มในฤดูหนาวและเมื่อมีหิมะ PV จะไม่ผลิตไฟฟ้าเพียงพอที่จะใช้งานปั๊มความร้อนในระยะเวลาที่เพียงพอ
คาดว่าจะผลิตได้ประมาณ 500 kWh ในเดือนธันวาคม แน่นอนว่าสิ่งเหล่านี้ไม่เพียงพอที่จะครอบคลุมน้ำร้อนและพลังงานความร้อน แต่จะช่วยลดต้นทุนในการผลิตน้ำร้อนและการทำความร้อนได้ปั๊มความร้อนในตัวอย่างนี้ให้ค่า COP (ดูกล่องข้อมูล) 4.81
ค่าสัมประสิทธิ์การปฏิบัติงาน COP (EN14511)
COP ระบุค่าของความร้อนที่ส่งออกสัมพันธ์กับพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ ยิ่งค่า COP สูง ปั๊มความร้อนก็จะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ค่า COP เท่ากับ 4 หมายความว่าไฟฟ้า 1 kWh จะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อน 4 kWh
สมมติว่า 400 kWh จากที่คาดหวัง 500 kWh ถูกใช้โดยมีค่า COP 4.5 จะสามารถสร้างพลังงานความร้อนได้อย่างน้อย1,800 kWh
บทสรุป
ระยะเวลาการสังเกตสั้นเกินไปที่จะสามารถสรุปผลได้ เนื่องจากช่วงการให้ความร้อนที่มืดอยู่ระหว่างการพิจารณา
อย่างไรก็ตาม:
การลงทุนในระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ก็สมเหตุสมผลมากขึ้นยิ่งการบริโภคของคุณเองสูงก็ยิ่งสูงเท่านั้น ข้อดีอีกประการหนึ่ง: ปั๊มความร้อนสร้างความเป็นอิสระจากเชื้อเพลิงฟอสซิลและระบบ PV จะช่วยลดการพึ่งพาไฟฟ้าจากโครงข่ายนอกจากระบบกักเก็บพลังงานแล้ว ระบบยังได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นอย่างมาก แน่นอนว่าในช่วงเริ่มต้นมีinvestmentsซึ่งมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการจัดหาเงินทุน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสร้างบ้าน แต่ผลลัพธ์“ลดต้นทุนการดำเนินงาน” คุ้มค่ากับหลายๆคน ซึ่งหมายความว่าต้นทุนการลงทุนที่สูงจะถูกตัดจำหน่ายอีกครั้ง