Fotowoltaika do grzania wody to wykorzystanie paneli PV do podgrzewania wody użytkowej, najczęściej przy użyciu grzałki elektrycznej zasilanej energią słoneczną.
Definicja
Fotowoltaika do grzania wody polega na zastosowaniu instalacji fotowoltaicznej (PV) do produkcji energii elektrycznej, która następnie zasila urządzenia do podgrzewania wody (grzałki elektryczne w bojlerach lub podgrzewacze wody). Energia słoneczna konwertowana przez panele fotowoltaiczne jest wykorzystywana głównie do podgrzewania ciepłej wody użytkowej (CWU), a nie bezpośrednio do ogrzewania pomieszczeń. Takie rozwiązanie wpisuje się w trend odnawialnych źródeł energii i jest coraz powszechniej stosowane ze względu na rosnącą dostępność i spadające ceny paneli fotowoltaicznych [1]. Fotowoltaiczny podgrzewacz wody to alternatywa dla klasycznych kolektorów słonecznych, stosowanych do podgrzewania wody jednak działających na innym zasadzie [2].
Kontekst
Systemy fotowoltaiczne do grzania wody zyskują popularność w Polsce, szczególnie w domach jednorodzinnych i obiektach oddalonych od sieci gazowej. Energia elektryczna wyprodukowana przez panele PV może być kierowana do specjalnych grzałek elektrycznych montowanych w bojlerach, lub do dedykowanych przetwornic fotowoltaicznych, które optymalizują działanie grzałki względem dostępnej energii słonecznej (zestawy fotowoltaiczne do grzania wody, przetwornica do grzania wody). W odróżnieniu od kolektorów słonecznych, które produkują ciepło bezpośrednio, panele fotowoltaiczne wytwarzają prąd, który następnie przekształcany jest w ciepło. Największa efektywność systemu osiągana jest w okresie od kwietnia do września, kiedy nasłonecznienie jest największe, ale rozwiązanie to bywa łączone z innymi źródłami ciepła, np. pompą ciepła (fotowoltaika i pompa ciepła). W systemach off-grid lub tam, gdzie sieć energetyczna jest niedostępna, takie wykorzystanie fotowoltaiki redukuje koszty eksploatacji budynku i pozwala uniezależnić się od podwyżek cen energii. Warto dodać, że rozwiązanie to można finansować ratalnie (fotowoltaika na raty). Z technicznego punktu widzenia, istotna jest odpowiednia moc zestawu PV, dopasowana zarówno do dziennego zużycia ciepłej wody, jak i zapotrzebowania na moc grzewczą podgrzewacza.
Przykład obliczeniowy
Dobór mocy instalacji PV do podgrzewania wody użytkowej
Założenie: Rodzina 4-osobowa zużywa średnio 200 litrów ciepłej wody na dobę, podgrzewanej z 10°C do 55°C.
- Obliczenie ilości energii potrzebnej do podgrzania 200 l wody o 45°C: Q = m × c × ΔT = 200 kg × 4,18 kJ/kg·K × 45 K = 37 620 kJ Potrzeba 37 620 kJ energii, czyli 10,4 kWh (1 kWh = 3 600 kJ).
- Uwzględnienie sprawności systemu (~90%): 10,4 kWh / 0,9 ≈ 11,6 kWh Potrzeba dostarczyć 11,6 kWh elektryczności dziennie.
- Dobór mocy PV: 11,6 kWh / 4 h = 2,9 kW (średnio 4 efektywne godziny słoneczne dziennie) Optymalny zestaw PV do podgrzewania CWU to ok. 3 kWp.
Przykład przybliżony; dokładny dobór zależy od lokalizacji, straty ciepła bojlera i nawyków użytkowników.
Przykład
Źródła
- Wikipedia PL: Fotowoltaika (dostęp: 2024-06-03)
- Wikipedia PL: Ogniwo słoneczne (dostęp: 2024-06-03)
- Wikipedia PL: Kolektor słoneczny (dostęp: 2024-06-03)
Tabela porównawcza
| Wskaźnik | Co mierzy | Tryb | Bazowy okres |
|---|---|---|---|
| Fotowoltaika do grzania wody opisywane hasło | PV produkuje prąd do podgrzewania wody w bojlerze (elektryczna grzałka lub przetwornica); wydajność zależy od nasłonecznienia. | samodzielne lub wsparcie CWU | cały rok, największa efektywność latem |
| Kolektor słoneczny | Bezpośrednie podgrzewanie wody przez absorber solarnego kolektora, medium grzewczym jest ciecz (woda, glikol). | tylko CWU, czasem wspomaganie CO | wiosna-wczesna jesień, minimalna efektyw |
Dobierz wykonawców
Znajdź trzy firmy do realizacji
Podaj kod pocztowy, zaznacz zakres prac i zostaw kontakt. Resztę robimy my.
Bezpłatnie, bez zobowiązań
Pytania o hasło
Najczęstsze pytania
Jak działa fotowoltaika do grzania wody?
Czym różni się fotowoltaika do grzania wody od kolektorów słonecznych?
Ile paneli potrzeba do ogrzewania wody fotowoltaiką do grzania wody?
Czy fotowoltaika do grzania wody działa cały rok?
Jakie są koszty instalacji fotowoltaiki do grzania wody?
Czy fotowoltaika do grzania wody się opłaca?
Dalej w serwisie
Gdzie o tym piszemy
To hasło pojawia się w tych materiałach:
Krótka sonda
Czy to hasło było pomocne?
Twoja ocena podpowiada nam, które hasła wymagają dopracowania.
Następny krok
Poznaj kolejne pojęcia
Zobacz hasła z kategorii Fotowoltaika i wróć do nich, gdy będą potrzebne.
Przejdź do kategorii