Việc kết hợp bơm nhiệt với hệ thống quang điện có hợp lý không? Những người xây nhà có quyền tự hỏi mình câu hỏi này, bởi vì nếu bạn dựa vào một hệ thống sưởi ấm bền vững, việc tự sản xuất một lượng điện cần thiết để vận hành là đúng, phải không?
Tùy tình huống ban đầu
Câu trả lời ngắn gọn là: Có, tất nhiên là có lý. Tuy nhiên, cần phải tính đến nhiều yếu tố ảnh hưởng đến câu trả lời chi tiết:
- Tôi có bao nhiêu không gian sống?
- Có bao nhiêu người sống trong hộ gia đình (cần nước nóng)?
- Có bao nhiêu diện tích mái nhà?
- Có sẵn độ dốc/hướng mái nào?
- Quyết định: “đầu tư” so với “chi phí vận hành cao hơn”
Một công ty chuyên môn có thể đưa ra lời khuyên và tính toán đáng tin cậy cho trường hợp của bạn.
Bạn có muốn trang bị thêm máy bơm nhiệt trong một tòa nhà cũ không? Điều này đòi hỏi phải có thêm câu hỏi:
- Có hệ thống sưởi dưới sàn không?
- Nhà cách nhiệt tốt không?
- Có đủ chỗ trong nhà/trong khuôn viên không?
Nghiên cứu điển hình: Bơm nhiệt nước muối kết hợp với PV
2x máy bơm nhiệt nước muối (WP) đã được lắp đặt, mỗi máy có công suất 6 kW với mức tiêu thụ điện năng khoảng 1,2 kW + 1,6 m³ bộ lưu trữ đệm. Các máy bơm nhiệt nhỏ có mức tiêu thụ điện năng thấp hơn, do đó chúng tiêu thụ điện năng của chính mình một cách hiệu quả ngay cả khi hiệu suất quang điện thấp. Hệ thống PV được chia thành hai bề mặt mái nghiêng 25° và đạt công suất khoảng 16 kWp. Hệ thống này sẽ được bổ sung hệ thống lưu trữ điện 12 kWh để đạt được mức tự tiêu thụ và tự cung cấp cao hơn nữa.
16 kWp có quá khổ không?
Có và không. Công suất tính bằng kWp càng cao thì:
- tỷ lệ tự tiêu thụ thấp hơn trong mùa hè (=bạn sản xuất ra nhiều điện đắt hơn lượng điện bạn cung cấp vào)
- Mức độ phù hợp cao hơn cho nhu cầu cá nhân trong mùa đông
Tình huống: Nhà, gia đình 4 người
Tạo nước nóng bằng bơm nhiệt nước nóng, không cần tích trữ điện
Trong năm nay, mức tự cung cấp đã đạt được 71% kể từ khi đi vào hoạt động vào tháng 6. Tổng cộng 16% điện năng được tự sử dụng, với giá trị này đã tăng lên 45% vào tháng 10 (mức độ tự cung cấp 70%) và lên hơn 70% vào tháng 11 (mức độ tự cung cấp 60%)
Khi hệ thống PV sản xuất điện, người tiêu dùng sẽ bật ngay khi đạt đến các giá trị giới hạn đã đặt. Chúng được cố tình đặt ở mức thấp để vận hành vào mùa đông để tối đa hóa việc sử dụng điện của bạn và giảm việc mua điện lưới.
Bộ đệm Gamechanger
Nếu trời nắng, bơm nhiệt có thể làm nóng bộ lưu trữ đệm. Mặc dù hiệu suất giảm khi số độ trong bộ lưu trữ đệm tăng lên, nhưng điều này giúp - tùy thuộc vào tỷ lệ với không gian sống - kết nối hoàn toàn vào đêm hôm sau hoặc ngày hôm sau mà không cần nguồn điện chính để sưởi ấm. Ngay cả trong mùa mà mặt trời không xuất hiện thường xuyên, việc lưu trữ đệm rất quan trọng để bạn không phải sử dụng nguồn điện bên ngoài để vận hành máy bơm nhiệt. Việc thêm hệ thống PV chỉ có ý nghĩa khi có bể chứa đệm có kích thước chính xác.
Khi nào người tiêu dùng sẽ được kích hoạt:
- từ công suất đầu ra PV 400 watt: bơm nhiệt nước nóng 0,5 kW
- từ 1.000 watt đầu ra quang điện: WP Master 1,2 kW (=mức tiêu thụ 1,7 kW=nguồn cung cấp lưới 0,7 kW)
- từ 1.900 watt Công suất quang điện: WP phụ 1,2 kW (=mức tiêu thụ 2,9 kW=nguồn cung cấp lưới 1,0 kW)
Kết quả
Nhu cầu về nước nóng và năng lượng sưởi ấm cho đến nay có thể được đáp ứng hoàn toàn bởi quang điện trong khoảng80% tổng số ngày. Chỉ vào những ngày mùa đông u ám và có tuyết thì PV mới không sản xuất đủ điện để vận hành máy bơm nhiệt trong một khoảng thời gian vừa đủ.
Dự kiến sản lượng khoảng 500 kWh vào tháng 12. Tất nhiên, những thứ này không đủ để trang trải nước nóng và năng lượng sưởi ấm, nhưng chúng giúp giảm chi phí sản xuất và sưởi ấm nước nóng. Máy bơm nhiệt trong ví dụ có giá trị COP (xem hộp thông tin) là 4,81.
Hệ số hiệu suất COP (EN14511)
COP biểu thị giá trị nhiệt lượng tỏa ra liên quan đến năng lượng điện được sử dụng trong những điều kiện nhất định. Giá trị COP càng cao thì bơm nhiệt hoạt động càng hiệu quả. Giá trị COP bằng 4 có nghĩa là 1 kWh điện được chuyển đổi thành 4 kWh năng lượng nhiệt.
Giả sử sử dụng 400 kWh trong số 500 kWh dự kiến với giá trị COP là 4,5 thì có thể tạo ra ít nhất1.800 kWh năng lượng nhiệt.
Kết luận
Thời gian quan sát quá ngắn để có thể đưa ra kết luận có cơ sở, bởi vì thời gian sưởi ấm trong bóng tối đang chờ xử lý.
Tuy nhiên:
Đầu tư vào hệ thống quang điện có ý nghĩa hơn,mức tiêu thụ của chính bạn càng caothì. Một ưu điểm khác: Máy bơm nhiệt tạo rasự độc lập với nhiên liệu hóa thạchvà hệ thống PV giúp giảmsự phụ thuộc vào điện lướiNgoài hệ thống lưu trữ năng lượng, hệ thống còn được cải tiến đáng kể. Tất nhiên, lúc đầu cóđầu tư, có tác động đáng kể đến tài chính, đặc biệt là khi xây nhà, nhưng kết quả là“chi phí vận hành thấp hơn”có giá trị đối với nhiều người. Điều này có nghĩa là chi phí đầu tư cao sẽ được khấu hao trở lại.
