Ako funguje fotovoltika na ohrev vody v domácnosti?
- Domov
- Ako funguje fotovoltika na ohrev vody v domácnosti?
Ako funguje fotovoltický ohrev vody – vysvetlenie po lopate
Fotovoltický ohrev vody funguje jednoducho. Panely na streche vyrábajú jednosmerný elektrický prúd, ktorý systém využíva na ohrev vody v bojleri. Pri dobre navrhnutom riešení ide energia prednostne do TÚV, takže domácnosť míňa menej elektriny zo siete alebo plynu. Preto sa ohrev vody fotovoltikou často zaraďuje medzi prvé kroky pri znižovaní prevádzkových nákladov domácnosti.
V praxi sa používajú dve základné cesty. Prvou možnosťou je priame zapojenie systému na ohrev vody, zvyčajne cez vhodné vykurovacie teleso a reguláciu. Druhou je prepojenie cez menič alebo inteligentné riadenie, ktoré rozdeľuje energiu podľa aktuálnej výroby. Ak chcete zistiť, ktoré riešenie je vhodné pre váš dom, ponúkame návrh ohrevu vody z FVE podľa reálnej spotreby, typu bojlera aj technických možností objektu.
Ako funguje premena slnečnej energie na teplú vodu?
Najprv panely zachytia slnečné žiarenie a vyrobia elektrinu. Tá následne napája vykurovacie teleso v bojleri alebo cez riadenie smeruje energiu do ohrevu TÚV. Výsledkom je teplá voda zo slnka, ktorú domácnosť využíva na sprchovanie, kúpanie aj bežnú dennú prevádzku.
V bežnej domácnosti proces vyzerá takto:
- 1
panely vyrábajú elektrinu podľa intenzity slnka, - 2
systém ju posiela do bojlera alebo do vykurovacieho telesa, - 3
voda sa postupne nahrieva v zásobníku, - 4
pri slabšej výrobe môže systém dohriatie doplniť zo siete.
Takéto riešenie je praktické najmä preto, že energia sa spotrebúva presne tam, kde ju domácnosť potrebuje každý deň. Ohrev vody pomocou fotovoltiky tak nie je len ekologickým riešením, ale aj spôsobom, ako lepšie využiť vlastnú výrobu bez zbytočných prebytkov.
Čím sa líši ohrev vody cez fotovoltiku od solárnych kolektorov?
Ľudia si tieto dve technológie často mýlia, no fungujú odlišne. Fotovoltické panely vyrábajú elektrinu, ktorá sa následne využíva na ohrev vody. Solárne kolektory naopak vyrábajú teplo priamo, pomocou kvapaliny alebo teplonosného média v systéme.
Rozdiel vidno najmä v praxi:
| Vlastnosť | Fotovoltika (elektrina) | Slnečné kolektory (teplo) |
|---|---|---|
| Využitie a flexibilita | Vysoká: Napája spotrebiče, svietidlá, nabíja auto aj ohrieva vodu. | Nízka: Určené primárne na priamy tepelný ohrev vody alebo podporu kúrenia. |
| Servis a údržba | Jednoduchší: Systém bez pohyblivých častí a kvapalín, minimálna údržba. | Zložitejší: Vyžaduje kontrolu tlaku, čerpadiel a stavu teplonosnej kvapaliny. |
| Rozšíriteľnosť | Jednoduchá: Systém sa dá relatívne ľahko doplniť o ďalšie panely alebo batérie. | Obtiažna: Vyžaduje zásah do potrubia a hydrauliky systému. |
| Prevádzkové riziká | Odpadajú: Žiadne riziko zamrznutia potrubia alebo úniku média. | Prítomné: Systém musí aktívne riešiť prehrievanie v lete a zamŕzanie v zime. |
| Prenos energie | Káble: Takmer bez strát na vzdialenosť. | Izolované potrubie: Tepelné straty v rozvodoch. |
Ak domácnosť zvažuje moderné a flexibilné riešenie, fotovoltika na ohrev vody býva veľmi zaujímavou voľbou. Oplatí sa najmä tam, kde chce majiteľ neskôr rozšíriť systém aj o ďalšie využitie elektriny.
Prečo sa fotovoltika na teplú vodu oplatí?
Fotovoltika na ohrev vody znižuje spotrebu drahej elektriny alebo plynu pri každodennom ohreve TÚV. V bežnej domácnosti patrí ohrev teplej vody medzi pravidelné výdavky, preto má takéto riešenie praktický prínos už od začiatku. Ak už dom využíva fotovoltiku alebo ju plánuje, presmerovanie vyrobenej energie do bojlera dáva ekonomický aj praktický zmysel.
| Oblasť prínosu | Čo to znamená v praxi |
|---|---|
| Úspora pri ohreve vody | Časť alebo veľká časť TÚV sa ohrieva zo slnka, nie zo siete. |
| Lacný ohrev vody | Domácnosť míňa menej energie na dennú prevádzku bojlera. |
| Teplá voda z fotovoltiky | Energia sa spotrebuje priamo tam, kde má reálny úžitok. |
| Energetická úspora domácnosti | Znižuje sa závislosť od cien elektriny a plynu. |
| Nižšie prevádzkové náklady | Pri pravidelnej spotrebe býva efekt výraznejší než pri občasnom využití. |
| Lepšie využitie prebytkov | Namiesto nevyužitej výroby ide energia do ohrevu TÚV. |
| Ekologický benefit | Dom spotrebuje viac vlastnej obnoviteľnej energie. |
| Možnosť kombinácie | Systém môže spolupracovať so sieťou, tepelným čerpadlom alebo iným zdrojom. |
Úspora závisí od viacerých faktorov. Rozhoduje spotreba teplej vody, veľkosť bojlera, počet osôb v domácnosti, orientácia panelov aj technické riešenie systému. Pri domoch s pravidelnou spotrebou má ohrev TÚV fotovoltikou zvyčajne väčší prínos než pri objektoch, ktoré sa využívajú len občas. Ak chcete vedieť, či sa toto riešenie oplatí práve vám, najlepšie je vychádzať z reálnej spotreby domácnosti a technických možností objektu.
Koľko možno ušetriť pri ohreve vody?
Presné číslo sa bez návrhu systému nedá určiť. Dá sa však povedať, že ohrev TÚV patrí medzi oblasti spotreby, pri ktorých sa vlastná výroba využíva veľmi efektívne. Čím vyššia a pravidelnejšia spotreba, tým väčší priestor na úsporu.
Ak máte 2 až 4 člennú domácnosť, úspora býva zaujímavá najmä preto, že bojler patrí medzi stabilných odberateľov energie. V lete môže systém pokryť veľkú časť potreby teplej vody. V prechodných obdobiach pomáha výrazne znížiť doohrev zo siete. Aj v zime vie znížiť spotrebu, hoci výkon býva nižší ako počas silných letných dní.
Aké výhody má priame využitie slnečnej energie na TÚV?
Najväčšou výhodou je jednoduchosť využitia energie. Namiesto toho, aby vyrobená elektrina zostala nevyužitá, systém ju nasmeruje do bojlera. V praxi to znamená vyšší komfort, pretože teplú vodu máte k dispozícii aj vtedy, keď počasie nie je ideálne.
Priame využitie má zmysel hlavne v týchto situáciách:
- 1
ak máte dennú spotrebu teplej vody, - 2
ak chcete znížiť náklady bez zložitej technológie, - 3
ak hľadáte riešenie pre rodinný dom, chatu alebo apartmán, - 4
ak chcete lepšie využiť prebytky z FVE.
Dôležité je aj to, že systém môže byť prvým krokom k širšiemu využitiu fotovoltiky v domácnosti.Najprv sa vyrieši ohrev vody pomocou fotovoltiky a neskôr sa môže systém rozšíriť aj o ďalšie využitie.
Ako funguje bojler napojený na fotovoltiku?
Bojler napojený na fotovoltiku funguje ako zásobník, v ktorom sa vyrobená energia využíva na ohrev vody. V praxi sa navrhuje buď samostatný systém určený len na prípravu TÚV, alebo klasická FVE, ktorá najskôr pokrýva spotrebu domácnosti a až následne smeruje prebytky do bojlera. Pri riešení ohrevu vody z fotovoltiky je možné využiť aj reguláciu prebytkov do TÚV, aby systém spotreboval vyrobenú energiu čo najefektívnejšie. Pri samostatnej zostave môže ísť napríklad o uzavretý systém s výkonom panelov 2,55 kWp a meničom s výkonom 2,5 kW.
Dá sa bojler napojiť priamo na solárne panely?
Áno, v niektorých riešeniach sa bojler pripája k samostatnému fotovoltickému systému určenému len na ohrev vody. Základ tvorí zostava panelov, regulácia alebo menič a vykurovacie teleso v bojleri. Tento princíp možno opísať ako samostatný systém FVE určený len na ohrev vody. Vo väčšine prípadov je možné využiť štandardný bojler so špirálou, no niekedy treba doplniť vhodný termostat, snímač alebo vykurovaciu špirálu.
Priame napojenie však netreba brať ako univerzálne riešenie pre každý dom.
Pred realizáciou si skontrolujte:
- 1
či má existujúci bojler vhodné vykurovacie teleso alebo špirálu, - 2
či systém potrebuje samostatnú reguláciu výkonu, - 3
či chcete riešenie len na TÚV, alebo aj s možnosťou neskoršieho rozšírenia, - 4
či je výhodnejší samostatný ohrev vody z FVE, alebo regulácia prebytkov z existujúcej FVE.
Ak už fotovoltiku máte, často dáva väčší zmysel smerovať prebytky do bojlera, než budovať úplne samostatný systém len na ohrev vody.
Akú úlohu má solárny TEN pri ohreve vody?
TEN, teda vykurovacie teleso v bojleri, premieňa elektrickú energiu na teplo a ohrieva vodu v zásobníku. Pri ohreve vody z fotovoltiky zohráva dôležitú úlohu práve preto, že dokáže využiť elektrinu vyrobenú panelmi priamo na prípravu TÚV.
Ak je výroba z fotovoltiky dostatočná, systém smeruje energiu do bojlera a TEN vodu priebežne nahrieva. Ak je výroba nižšia, napríklad pri zamračenom počasí alebo v zime, ohrev môže doplniť elektrická sieť alebo iný zdroj. Vďaka tomu má domácnosť k dispozícii teplú vodu aj v obdobiach, keď slnko nestačí pokryť celú potrebu.
Výhodou TEN-u je aj to, že pomáha udržiavať požadovanú teplotu vody v zásobníku. V praxi tak zabezpečuje nielen komfort, ale aj spoľahlivú prevádzku celého systému ohrevu vody.
Kedy sa oplatí kombinácia s elektrickou sieťou alebo iným zdrojom?
Ak chcete mať teplú vodu aj v dňoch, keď je výroba z fotovoltiky slabšia, vhodným riešením je automatický doohrev zo siete alebo z iného doplnkového zdroja. Takéto riešenie sa oplatí najmä v domácnostiach s pravidelnou spotrebou teplej vody, kde je dôležitý stabilný komfort počas celého roka.
Kombinácia s elektrickou sieťou býva praktická najmä v zime, počas zamračených dní alebo vtedy, keď domácnosť spotrebuje viac teplej vody než zvyčajne. Systém tak dokáže efektívne využívať energiu zo slnka, no zároveň si zachováva istotu spoľahlivého dohrevu vždy, keď je to potrebné.
Koľko panelov treba na ohrev vody?
Najprv si spočítajte 3 veci: počet osôb, objem bojlera a dennú spotrebu TÚV.
| Domácnosť | Orientačné riešenie | Čo skontrolovať |
|---|---|---|
| 2 osoby | Menší bojler, nižšia denná spotreba. | Či chcete len TÚV. |
| 3 osoby | Stredná spotreba, oplatí sa samostatná zostava. | Objem bojlera a denný odber. |
| 4 osoby | Vyššia spotreba, dôležitý správny návrh. | Výkon panelov, špirálu, reguláciu. |
Ak chcete poznať presnejší návrh, nepozerajte sa len na počet panelov. Pred kúpou si skontrolujte bojler, typ výhrevného telesa a reálnu dennú spotrebu vody.
Je fotovoltika na ohrev vody vhodná aj v zime?
Áno, ale rátajte s nižšou výrobou. V zime a pri zamračení je výroba slabšia a systém vodu dohrieva z distribúcie alebo z plynu. Cieľ nie je 100 % pokrytie každý deň, ale čo najvyšší podiel slnka počas roka.
Ako sa mení výkon systému počas roka?
| Obdobie | Odhadovaná výroba | Pokrytie spotreby teplej vody |
|---|---|---|
| Leto | ~ 280 kWh / mesiac | 100 % (prebytok) |
| Jar/Jeseň | ~ 180 kWh / mesiac | 70 – 90 % |
| Zima | ~ 50 kWh / mesiac | 15 – 25 % |
Dá sa fotovoltika využiť aj na podporu kúrenia alebo podlahového vykurovania?
Áno. Fotovoltiku možno využiť na ohrev úžitkovej vody aj na predohrev kúrenia, napríklad cez akumulačnú nádrž. Ak chcete využiť prebytky širšie, pozerajte reguláciu do vody alebo do nádrže.
Kedy má zmysel prepojenie s akumulačnou nádržou?
- 1 už máte FVE pre celý dom,
- 2 máte prebytky cez deň,
- 3 chcete podporiť kúrenie, nie len bojler,
- 4 v dome máte akumulačnú nádrž.
Pre koho je ohrev vody cez fotovoltiku vhodný?
Je to dobré riešenie pre rodinný dom?
Pri fotovoltike na ohrev vody je pre bežný dom dôležité hlavne to, že ide o praktické riešenie do každodenného života. Teplú vodu doma používate stále, takže vyrobená energia sa vie dobre využiť. Nemusí ísť len o technológiu na streche, ale o niečo, čo vám vie reálne pomôcť znížiť bežné náklady.
Výhodou je aj to, že celý systém býva jednoduchý na používanie. Keď je správne nastavený, funguje bez zbytočných starostí a domácnosť sa oň nemusí denne starať. Práve preto je zaujímavý pre ľudí, ktorí chcú úspornejšie riešenie, ale nechcú nič komplikované.
Najväčší zmysel má tam, kde sa teplá voda míňa pravidelne. Vtedy vie systém fungovať najlepšie a jeho prínos je v domácnosti cítiť oveľa viac.
Ak máte rodinný dom a ešte nemáte FVE, pozerajte samostatný systém na ohrev vody. Ak už FVE máte, výhodnejšia býva regulácia prebytkov do TÚV.
Na čo si dať pozor pri výbere systému na ohrev vody cez fotovoltiku?
Najprv si zistite, či chcete samostatný systém len na TÚV alebo reguláciu prebytkov z existujúcej FVE. Samostatná zostava má 2,55 kWp v paneloch a výkon meniča 2,5 kW. Regulácia prebytkov je vhodná aj na existujúce FVE.
| Čo skontrolovať | Prečo |
|---|---|
| Typ bojlera | Väčšina štandardných bojlerov so špirálou je použiteľná. |
| Špirálu / TEN | Niekedy treba vhodnú špirálu, termostat alebo snímač. |
| Typ riešenia | Len TÚV = jednoduchšie, prebytky = širšie využitie. |
| Výkon systému | Energy Invest odporúča pre TÚV zostavu 2,55 kWp. |
| Doohrev zo siete | V zime a pri zamračení systém vodu dohreje z distribúcie. |
| Možnosť rozšírenia | Ak chcete neskôr plnú FVE, oplatí sa myslieť na to vopred. |
Ako vybrať vhodný bojler, TEN a výkon panelov?
Keď vyberáte fotovoltický ohrev vody, dôležité je, aby spolu sedeli bojler, panely aj TEN. Ak je jedna časť slabá alebo zbytočne veľká, systém nebude fungovať dobre.
| Časť | Jednoducho povedané | Odporúčanie |
|---|---|---|
| Bojler | Drží teplú vodu na čas, keď slnko nesvieti. | 50 až 60 litrov na osobu. |
| Panely | Vyrábajú energiu na ohrev vody. | Na 100 l vody asi 1 až 1,5 kWp. |
| TEN | Zohrieva vodu v bojleri. | Musí byť správne zladený so systémom. |
Pri 3 ľuďoch sa často hodí 160 l bojler. Pri 4 ľuďoch skôr 200 l bojler. K tomu treba prispôsobiť aj výkon panelov. Pri bojleri 160 až 200 litrov sa bežne ráta s výkonom okolo 2 až 2,5 kWp, teda približne 5 až 6 panelov. TEN musí byť vybraný tak, aby vedel dobre spolupracovať s panelmi a reguláciou. Práve to rozhoduje o tom, či sa vyrobená energia využije naplno.
Pre bežnú 4-člennú rodinu preto často dáva zmysel zostava: 200 l bojler, približne 5 panelov a vhodný regulátor.
Prečo je dôležité správne navrhnúť celé zapojenie?
Lebo nesprávne zapojenie znižuje úsporu aj komfort. Pri správnom riešení regulácia priebežne sleduje výrobu a spotrebu a podľa toho posiela výkon do špirály. Cieľom je využiť prebytky naplno, nepreťažovať sieť a zachovať stabilný komfort TÚV.
| Oblasť | Na čo si dať pozor | Riešenie |
|---|---|---|
| Bezpečnosť | Pri DC prúde môže pri nesprávnom zapojení vzniknúť elektrický oblúk. Ten môže poškodiť kontakty alebo spôsobiť požiar. | Použiť DC stýkač alebo regulátor. |
| Efektivita | Výkon panelov sa mení podľa slnka. Ak systém nie je správne nastavený, bojler nevyužije maximum energie. | Doplniť MPPT regulátor. |
| Hygiena vody | Ak sa voda zohrieva len na 30 – 40 °C, rastie riziko baktérie Legionella. | Nastaviť automatický dohrev na 60 °C. |
| Prehriatie | V lete sa môže voda v bojleri prehriať na nebezpečnú teplotu. | Doplniť tepelné poistky a expanznú nádobu. |
| Životnosť bojlera | Nesprávne uzemnenie alebo chýbajúca anóda môžu spôsobiť koróziu zásobníka. | Správny návrh a kontrola ochranných prvkov. |
V našej službe ohrevu vody z FVE ponúkame na jednom mieste samostatný systém na TÚV aj reguláciu prebytkov do ohrevu vody. Pri samostatnej zostave dosahujeme ročnú úsporu približne 70 – 80 % energie na ohrev TÚV a návratnosť od 4 rokov. Pri regulácii prebytkov vieme pokryť približne 60 – 70 % spotreby energie na ohrev TÚV.
Často kladené otázky
Áno, ak hľadáte jednoduchšie a cenovo dostupnejšie riešenie hlavne na TÚV. V Energy Invest ho odporúčame aj pre chaty, víkendové domy a domácnosti s menším rozpočtom.
Áno. Pri ohreve vody batéria vo väčšine prípadov nie je potrebná. Energiu smerujeme priamo do bojlera alebo do špirály podľa návrhu systému.
Áno, pri samostatnom systéme to možné je, ale nie bez správneho návrhu. V Energy Invest riešime zapojenie v schéme panely → regulácia alebo menič → špirála v bojleri.
Pre čo najlepšie pokrytie ohrevu vody zvyčajne odporúčame zostavu okolo 2,55 kWp. V praxi to môže byť napríklad 5 panelov po 510 Wp.
Áno, funguje, ale výroba je slabšia než v lete. Preto systém v zime počíta aj s doohrevom z distribučnej siete alebo iného zdroja.
Ak chcete univerzálnejšie riešenie, častejšie odporúčame fotovoltiku. V Energy Invest ju navrhujeme buď priamo na TÚV, alebo na reguláciu prebytkov do ohrevu vody.
Áno, najčastejšie cez predohrev kúrenia alebo cez akumulačnú nádrž. Takéto riešenie vieme navrhnúť nielen pre TÚV, ale aj pre podporu vykurovania.
Pri samostatnom riešení na TÚV áno. V Energy Invest pracujeme aj s meničom A-Z Water Inverter 2.0 LCD s výkonom 2,5 kW.
Vo väčšine prípadov stačí štandardný bojler so špirálou. Niekedy však dopĺňame vhodný termostat, snímač alebo špirálu podľa konkrétneho riešenia.
Pri samostatnej zostave na ohrev vody rátame s návratnosťou od 4 rokov. Záleží od vašej spotreby TÚV aj od toho, akým spôsobom vodu ohrievate dnes.
Pretože menič dokáže dodávať energiu už od nízkej výroby fotovoltiky, napríklad od 50 W. Aj pri slabšom osvetlení tak systém pracuje, hoci s nižším výkonom.
Zaujíma vás fotovoltika pre váš dom?
Pozrite si naše realizácie a možnosti spolupráce s EnergyInvest.