Nadwyżki energii z fotowoltaiki – jak wykorzystać je do podgrzewania wody?

Własna instalacja fotowoltaiczna pozwala produkować energię elektryczną na potrzeby domu, ale największe uzyski nie zawsze pokrywają się z godzinami największego zużycia. W słoneczny dzień instalacja może pracować najintensywniej wtedy, gdy domownicy są w pracy lub szkole. Jednym ze sposobów na zwiększenie wykorzystania energii na miejscu jest przeznaczenie jej na podgrzewanie ciepłej wody użytkowej.

Takie rozwiązanie nie wymaga traktowania bojlera jak klasycznego magazynu energii elektrycznej. Energia zostaje po prostu zamieniona w ciepło i wykorzystana do zadania, które w większości gospodarstw domowych i tak trzeba wykonać każdego dnia.

Dlaczego warto zwiększać zużycie energii na własne potrzeby?

Produkcja instalacji fotowoltaicznej zmienia się w ciągu dnia. Najwięcej energii powstaje zazwyczaj w godzinach dobrego nasłonecznienia, podczas gdy duża część zapotrzebowania gospodarstwa domowego pojawia się rano i wieczorem.

Reklama

Dlatego warto zastanowić się, które urządzenia mogą pracować właśnie wtedy, gdy panele produkują dużo energii. Nie zawsze muszą być to pralka, zmywarka czy klimatyzacja. Energia elektryczna może zostać wykorzystana również do przygotowania zapasu ciepłej wody.

Jeżeli w zasobniku znajduje się odpowiednia grzałka elektryczna, można uruchamiać ją w okresach zwiększonej produkcji z instalacji PV. W efekcie część energii, która nie zostałaby wykorzystana bezpośrednio przez pozostałe urządzenia domowe, zostaje zamieniona w energię cieplną.

Bojler jako prosty sposób magazynowania ciepła

Zasobnik ciepłej wody pełni w takim układzie bardzo praktyczną funkcję. Woda może zostać podgrzana w ciągu dnia, a następnie wykorzystana kilka godzin później, na przykład podczas wieczornej kąpieli.

Nie jest to oczywiście odpowiednik akumulatorowego magazynu energii. Akumulator pozwala zgromadzić energię elektryczną i później wykorzystać ją w dowolnym urządzeniu. W przypadku bojlera zgromadzona energia ma już konkretną postać – jest nią ciepło.

Z punktu widzenia gospodarstwa domowego może być to jednak korzystne. Przygotowanie ciepłej wody odpowiada za część codziennego zużycia energii, dlatego przesunięcie tego procesu na godziny intensywnej pracy fotowoltaiki pozwala lepiej dopasować zużycie do własnej produkcji.

Odpowiednia grzałka ma znaczenie

Samo podłączenie dowolnego elementu grzejnego do zbiornika nie powinno być przypadkową decyzją. Znaczenie mają między innymi pojemność bojlera, moc grzałki, rodzaj przyłącza, napięcie zasilania, konstrukcja zbiornika i warunki, w których urządzenie będzie pracowało.

Zbyt mała moc może oznaczać bardzo długi czas podgrzewania wody. Z kolei większa moc powinna być dostosowana zarówno do zbiornika, jak i możliwości instalacji elektrycznej.

Elementy przeznaczone do podgrzewania wody są dostępne w różnych wariantach konstrukcyjnych. Polski producent Selfa oferuje między innymi grzałki do wody i cieczy, rozwiązania wyposażone w termostaty oraz urządzenia przeznaczone do współpracy z systemami wykorzystującymi odnawialne źródła energii.

Przy modernizacji istniejącej instalacji warto więc zacząć od sprawdzenia parametrów technicznych zasobnika. Szczególnie ważne są sposób montażu elementu grzejnego oraz dopuszczalna moc.

Sterowanie pozwala wykorzystać energię w odpowiednim momencie

Najprostszy układ może opierać się na ustalonych godzinach pracy grzałki. Jeżeli wiadomo, że instalacja PV osiąga wysoką produkcję przede wszystkim w środku dnia, podgrzewanie wody można zaplanować właśnie na ten okres.

Bardziej zaawansowane rozwiązania pozwalają uzależniać pracę elementu grzejnego od aktualnych warunków w domowej instalacji. Sterownik może reagować na dostępność energii i odpowiednio regulować pracę urządzenia.

Ma to znaczenie szczególnie wtedy, gdy produkcja fotowoltaiki jest zmienna. Zachmurzenie, pora roku czy chwilowe zużycie innych urządzeń sprawiają, że ilość dostępnej energii nie jest przez cały dzień taka sama.

Dzięki odpowiedniemu sterowaniu ogrzewanie wody może stać się jednym z elementów zarządzania energią w całym domu, zamiast działać niezależnie od aktualnej produkcji instalacji PV.

Nie tylko fotowoltaika

Grzałka elektryczna może być przydatna także w budynkach, w których podstawowym źródłem ogrzewania jest inne urządzenie. Dobrym przykładem jest sezon letni, gdy nie ma potrzeby ogrzewania pomieszczeń, ale nadal trzeba przygotowywać ciepłą wodę użytkową.

W zależności od konstrukcji instalacji elektryczny element grzejny może wtedy stanowić uzupełnienie kotła, pompy ciepła lub innego źródła. Pozwala to oddzielić przygotowanie ciepłej wody od konieczności uruchamiania całego systemu grzewczego.

Osoby zainteresowane technicznymi aspektami współpracy grzałek z fotowoltaiką mogą znaleźć więcej informacji pod adresem https://selfa.pl/wplyw-fotowoltaiki-na-prace-grzalek-elektrycznych/.

Najważniejsze jest dopasowanie rozwiązania do domu

Nie ma jednego sposobu wykorzystania nadwyżek energii, który będzie optymalny dla każdego gospodarstwa domowego. W jednym budynku priorytetem może być ładowanie magazynu energii, w innym zasilanie pompy ciepła, samochodu elektrycznego lub właśnie podgrzewanie wody.

Warto więc przeanalizować, kiedy dom zużywa najwięcej energii, jaka jest pojemność zasobnika ciepłej wody i jak duża część produkcji fotowoltaiki przypada na okres niewielkiego bieżącego zapotrzebowania.

Podgrzewanie wody energią produkowaną przez własną instalację PV jest jednym z prostszych sposobów przesunięcia części zużycia na godziny największego nasłonecznienia. Przy odpowiednio dobranym elemencie grzejnym i sterowaniu bojler może stać się praktycznym elementem domowego systemu zarządzania energią.