Panele fotowoltaiczne coraz częściej wykorzystywane są nie tylko, by produkować energię elektryczną, ale też, by podgrzewać za jej sprawą wodę. Jak jednak w praktyce wygląda grzanie wody panelami fotowoltaicznymi? Czy wymaga jakichś specjalny elementów instalacyjnych? A może wyjątkowych pozwoleń?
Podgrzewanie wody energią Słońca
Chociaż pojęcia „instalacja solarna” i „instalacja fotowoltaiczna” stosuje się dzisiaj wymiennie, to w rzeczywistości oznaczają dwa różne rozwiązania:
- instalacje solarne wykorzystują panele (kolektory) solarne,
- instalacje fotowoltaiczne wykorzystują panele fotowoltaiczne, inaczej PV.
Jeszcze kilkanaście lat temu inwestycja w OZE oparte na Słońcu koncentrowała się głównie na kolektorach słonecznych. Niestety, z biegiem czasu okazało się, że są to systemy nie tylko bardzo skomplikowane, ale też wyjątkowo awaryjne. Co więcej, do ich prawidłowego działania niezbędne było pobieranie energii elektrycznej z sieci oraz wykorzystywanie akumulatorów żelowych. Powszechne były przypadki, gdy właściciele kolektorów musieli je zasłaniać, walcząc z nadmiarem wyprodukowanej mocy, która prowadziła do gotowania się glikolu krążącego w podobnej instalacji. Z drugiej strony efektywnie działały tylko w słoneczne dni latem, zimą odnotowując żadne lub fatalne osiągi.
Na szczęście w momencie upowszechnienia się fotowoltaiki i paneli słonecznych instalacje do podgrzewania wody przy pomocy Słońca stały się dużo bardziej ekonomiczne i funkcjonalne. Zwłaszcza że instalację PV można wykorzystać jednocześnie do zasilania gospodarstwa domowego prądem, jak i wytwarzania ciepła. W przeciwieństwie do kolektorów słonecznych, panele słoneczne działają przy różnym natężeniu promieni Słońca, zarówno latem, jak i zimą. Nie potrzebują też skomplikowanych i drogich elementów jak akumulatory żelowe. Posiadają gwarancję efektywności sięgającą nawet 25 lat, a po tym czasie wciąż potrafią wykazywać skuteczność na poziomie 80%. Opieka nad nimi ogranicza się tak naprawdę do czyszczenia ich z kurzu oraz śniegu.
Z czego składa się zestaw fotowoltaiczny do grzania wody?
Grzanie wody przy wykorzystaniu paneli fotowoltaicznych nie wymaga żadnej skomplikowanej instalacji. Tak naprawdę potrzebujemy tylko dwóch elementów:
- panele fotowoltaiczne o mocy dostosowanej do potrzeb użytkownika,
- przetwornica (inwerter) zmieniająca prąd stały w prąd zmienny, pozwalająca na bezpośrednie podłączenie grzałki CWU (ciepłej wody użytkowej),
- sterownik solarny umożliwiający kontrolowanie przepływu energii i skierowanie jej do działania tam, gdzie akurat jest to potrzebne (np. ogrzewanie podłogowe albo ogrzewanie CWU),
- przewody solarne, czyli kable, które wszystko to razem połączą,
- grzałka elektryczna odpowiadająca bezpośrednio za grzanie wody.
Tego typu instalacji nie trzeba zgłaszać do zakładu energetycznego. Nie potrzeba również zgody na jej postawienie. Wszystko dlatego, że systemy fotowoltaiczne do uzyskiwania ciepłej wody użytkowej funkcjonują niezależnie od sieci energetycznej (to tzw. rozwiązanie off-grid).
Montaż instalacji PV do podgrzewania wody
Nie dość, że instalacji paneli fotowoltaicznych, których zadaniem ma być grzanie wody, nie trzeba zgłaszać do zakładu energetycznego, to jeszcze nie muszą być instalowane przez specjalistę posiadającego uprawnienia z Urzędu Dozoru Technicznego. Całość jest naprawdę nieskomplikowana. Najogólniej wygląda to następująco:
- na zewnątrz budynku (na ziemi lub dachu) montowane są panele fotowoltaiczne,
- panele przy pomocy kabla łączy się z inwerterem,
- inwerter podłącza się do sterownika solarnego,
- od sterownika odprowadza się przewody do zasilenia grzałki (grzanie wody) oraz kontroli parametrów temperatury.
Zalety grzania wody fotowoltaiką
Przekonywanie do grzania wody panelami fotowoltaicznymi nie wydaje się trudnym zadaniem. Lista zalet tego rozwiązanie jest naprawdę długa. Ponadto, potrzeba alternatywnych systemów grzewczych wydaje się przez ludzi dość intensywnie poszukiwana, skoro wielu korzystało dotąd z awaryjnych i nieergonomicznych kolektorów słonecznych mimo ich wad.
Oszczędności finansowe
Koszty prądu stale idą w górę, a podgrzewanie wody z wykorzystaniem energii elektrycznej, to chyba jedno z najbardziej obciążających portfel rozwiązań. W zależności od ilości zużywanej wody fotowoltaika potrafi zniwelować tradycyjne koszty już w ciągu kilku lat. Tak, po kilku latach w zasadzie przestaje się płacić za podgrzewanie wody.
Przyjazność ekologiczna
Stosowanie do podgrzewania wody prądu pochodzącego z sieci energetycznej oznacza wsparcie lokalnego rynku energetycznego. W Polsce opiera się on przede wszystkim na źródłach nieodnawialnych, takich jak węgiel. Korzystając z energii słonecznej, przyczyniamy się więc do obniżenia emisji szkodliwych substancji do atmosfery i działamy proekologicznie.
Bezawaryjność
Z powodu skomplikowanego mechanizmu kolektory słoneczne okazały się z czasem bardzo awaryjne. Fotowoltaika tymczasem dzięki konstrukcyjnej prostocie gwarantuje skuteczne działanie i podgrzewanie wody w bojlerach bezproblemowo przez wiele lat.
Ciepła woda nawet zimą
Kolejna wada kolektorów słonecznych wyeliminowana przez panele fotowoltaiczne! Nowoczesne instalacje skutecznie produkują dużą ilość energii nawet zimą, zapewniając ciepłą wodę w domu niezależnie od pory roku oraz pogody.
Bezobsługowość
Kolektory słoneczne to niejedyne rozwiązanie, jakie fotowoltaika deklasuje pod względem wygody użytkowania. W kontekście ogrzewania trudno zapomnieć o wymagających kontroli piecach. Montaż paneli oznacza dostęp do efektywnego ogrzewania bez konieczności szczególnego troszczenia się o jakieś urządzenia.
Uniwersalność
Wdrożenie instalacji PV może oznaczać nie tylko ciepłą wodę, ale i źródło zasilania dla całego gospodarstwa domowego. Jasne, wtedy fotowoltaika wygląda nieco inaczej i wymaga większego nakładu finansowego, ale to wciąż możliwe (zupełnie inaczej niż w przypadku niestabilnych kolektorów słonecznych).
Atrakcyjne dofinansowania
Niezależnie od tego, czy fotowoltaika interesuje Cię z powodu podgrzewania wody, czy szukasz instalacji, która zagwarantuje Ci ogólną energetyczną niezależność – to doskonały moment, by pochylić się nad podobnym rozwiązaniem. Z uwagi na konieczność zwiększania w polskim miksie energetycznym udziału OZE (wymagania UE) wciąż aktualnych jest wiele programów dofinansowań fotowoltaiki. Nie warto jednak zwlekać, bo nie wiadomo, jak długo podobna tendencja się utrzyma.
