Podle zkušeností prodejců tepelných čerpadel (TČ) a fotovoltaických systémů (FVE) roste v poslední době zájem o kombinaci těchto systémů. Ty si totiž vzájemně vůbec nepřekáží; naopak mohou společně ušetřit majiteli nemovitosti nejen energii, ale především peníze. Je ovšem potřeba vědět, co lze od kombinovaného systému očekávat.
Nad eventuálními výhodami či naopak nedostatky pořízení jak tepelného čerpadla, tak fotovoltaiky se zamýšlí nejeden majitel rodinného domu. Zda se mu takové spojení ale skutečně vyplatí a tato dvojice systémů mu pomůže opravdu výrazně ušetřit a tím se – když už nic jiného – zaplatit, to záleží na konkrétní situaci rodinného domu. Na jeho tepelné ztrátě, na dosavadním způsobu vytápění, na energetické náročnosti a zvyklostech jeho obyvatel atd.
Kombinaci tepelného čerpadla s fotovoltaikou bývá někdy mylně vytýkáno, že nedává smysl, neboť se se svou funkcí vzájemně nepotkávají. Fotovoltaika získává nejvíce energie v horkých letních dnech a tepelné čerpadlo topí v zimě. To ale také není pointa. Hlavním principem je to, že se tyto systémy vzájemně doplňují a pomáhají šetřit energii po celý rok. Přičemž ani ono tzv. „nepotkávání se“ nemusí platit.
Chytré instalace
Úspory energie lze zaznamenat už při nejjednodušší instalaci, kdy tepelné čerpadlo a fotovoltaický systém tzv. „o sobě neví“, protože k jejich souběhu dochází minimálně v přechodných obdobích na jaře a na podzim. A nejde o úspory ledajaké. „Kombinací těchto dvou technologií energii získanou fotovoltaikou znásobíme asi čtyřikrát až pětkrát. Tedy když fotovoltaika vyrobí 1 kW tepla, čerpadlo ho znásobí přibližně na 4–5 kW,“ říká Vojtěch Janoušek ze společnosti Acond. Pokud domácnost používá tepelné čerpadlo i v letních měsících k chlazení interiéru, pak díky energii z panelů pracuje čerpadlo prakticky zadarmo.
Opravdu zajímavé je ale zkombinování těchto dvou systémů prostřednictvím „chytrých“ instalací, kdy si spolu FVE a TČ vyměňují informace a řídicí systém například reguluje výkon tepelného čerpadla podle aktuální výroby elektřiny tak, aby se nespotřebovávala elektřina ze sítě. Ta je pak odebírána pouze v momentě, kdy už jiná možnost není.
„Opravdu ‚chytré‘ instalace však dokáží ještě více a řídí chod tepelného čerpadla nejenom podle aktuální výroby elektřiny, ale také podle předpovědi počasí s cílem minimalizovat odběr elektřiny ze sítě, a tedy šetřit. Tyto řídicí systémy jsou nadřazené řídicím systémům střídače a tepelného čerpadla. Buď jsou to samostatná PLC (mikropočítače) jako součást FVE systému, nebo řídicí systém běží v cloudu a data o stavu se sbírají a řídicí pokyny zasílají přes speciální zařízení (gateway) umístěné a propojené datově se střídačem, tepelným čerpadlem anebo wall boxem,“ vysvětluje Michal Priputen ze společnosti Persola.
Kromě úspory dodávky ze sítě skýtá podle něj akumulační schopnost tepelného systému s tepelným čerpadlem potenciální flexibilitu pro potřeby energetické sítě, a tedy i přidanou finanční hodnotu pro zákazníky.
„Je nutné poznamenat, že tepelných čerpadel, která mají otevřený řídicí systém pro komunikaci s jinými řídicími systémy, je zatím málo, nicméně masivní rozvoj HEMS (Home Energy Management Systémů) v zahraničí vede i výrobce tepelných čerpadel k tomu, aby taková čerpadla vyráběli,“ upozorňuje.
Kdy opravdu pomohou ušetřit
Při posuzování ekonomické výhodnosti instalace systému kombinujícího tepelné čerpadlo a fotovoltaiku je nutné brát v potaz, s čím je tento systém porovnáván. Například, pokud jde o rodinný dům, v němž se topí pevnými palivy, tedy dřevem či uhlím, pak se pořízení nového systému s nejvyšší pravděpodobností nevyplatí. Význam bude mít patrně pouze pořízení FVE, která může kotel na tuhá paliva dobře zastoupit v letních měsících při ohřívání vody. Pořízení tepelného čerpadla by dávalo smysl pouze v případě, že se majitelé budou ohlížet po pohodlnějším způsobu vytápění.
Životnost střechy pak musí být delší než životnost fotovoltaiky. A střecha také pochopitelně musí zvládnout samotnou montáž. „Z tohoto důvodu je prakticky vyloučena možnost instalovat fotovoltaiku na eternitovou krytinu, ale například i na starou bobrovku, křehké cementovláknité šablony nebo některé typy chybně namontovaných plechových krytin,“ dodává.
Obecně platí, že vhodnost střechy pro instalaci musí na místě posoudit odborník na fotovoltaiku a v případě pochybností může doporučit zpracování statického posudku, který možnost maximálního zatížení ověří.
Jiná situace může být v domech, kde se topí plynem. Má-li rodina zafixovanou cenu plynu na úrovni před listopadem 2021, pak se investice do nového systému nevyplatí. Pokud však zafixovanou cenu plynu rodina nemá, anebo je-li plynový kotel už na hraně životnosti, pak se pořízení tepelného čerpadla už vyplatit může a pak lze uvažovat i o pořízení FVE.
Kam s přebytky energie
Na celou problematiku lze ale pohlížet také jinak, a to z hlediska možnosti využívání přebytků energie. Toto hledisko je tím důležitější, že na některých místech republiky není možné posílat přebytečnou energii do veřejné sítě.
Nadbytečnou energii z FVE lze pak ukládat do baterií a také s ní ohřívat vodu v zásobníku. Zároveň je možné pomocí tepelného čerpadla ohřívat vodu v bazénu, a to prakticky zadarmo. Stejně lze energii z FVE využívat k chlazení interiéru prostřednictvím tepelného čerpadla.
„Jinou variantou technického zapojení je tzv. předehřev. Principiálně se jedná o nádobu s elektrickou patronou, která je předřazena TČ. Mimo topnou sezonu tak přebytky umoříte v ‚bojleru‘ a tepelné čerpadlo tak nemusí dohřívat vodu na sprchování, což je výhodné z důvodu šetření motohodin TČ, takže tím prodlužujete jeho životnost. Nevýhodou je nižší energetická účinnost, než když ohříváte teplou vodu tepelným čerpadlem, a to přibližně v poměru 1:4 pro tepelné čerpadlo,“ vypočítává Pavel Kupec.
Vždy zůstaňte realisty
Jakkoli se ale může kombinace tepelného čerpadla a fotovoltaiky jevit jako univerzální cesta k soběstačnosti rodinného domu, nemusí tomu tak být ve všech případech a je vždy potřeba si při rozvahách o pořízení těchto systémů zachovat chladnou hlavu a používat selský rozum.
„Pokud máte střechu malou a ještě na sever a dům nezateplený, nemůžete počítat s tím, že budete takto soběstační. Ovšem pokud vezmu průměrný dům se zateplením, o podlahové ploše do 150m2 a se střechou východ/západ/jih, pak se relativní soběstačnosti dá dosáhnout s vhodným systémem,“ upozorňuje Dominik Ondrůšek ze společnosti Solution Energy.
