Zestaw fotowoltaiczny do grzania wody – jaka moc i cena?

Zestaw fotowoltaiczny do grzania wody CWU – zasada działania

Zestawy fotowoltaiczne do podgrzewania wody działają na podobnej zasadzie, jak „zwykła” fotowoltaika. Wytworzony przez moduły prąd trafia w tym przypadku przewodami solarnymi do przetwornicy, a dopiero na samym końcu do grzałki w bojlerze, która podgrzewa zgromadzoną w nim wodę. Trzeba oczywiście pamiętać o odpowiednim rozmiarze zbiornika – jeśli będzie za duży (w porównaniu z mocą zestawu) poskutkuje to zbyt niską temperaturą wody. Bojler musi być wyposażony w termostat, aby zapobiegać zagotowaniu CWU, szczególnie w okresie najwyższych uzysków.

Sama instalacja fotowoltaiczna może funkcjonować zarówno jako mikroinstalacja przeznaczona tylko do przygotowania ciepłej wody użytkowej, lub zestaw do zasilania wszystkich sprzętów wymagających do swojego działania energii elektrycznej. Każde z tych rozwiązań ma swoje wady i zalety. Główną różnicą jest ostateczna cena fotowoltaiki. Zestawy fotowoltaiczne tylko do przygotowywania CWU są znacznie tańsze – zawierają mniej komponentów i mają mniejszą moc.

Trzeba jednak pamiętać, że stosunkowo duża część systemów do grzania wody ma zwykle charakter off-grid. Oznacza to, że w odróżnieniu od instalacji on-grid, nie są one podłączone do sieci elektrycznej. W tym przypadku przechowywanie energii jest możliwe tylko z magazynami energii. Bez akumulatorów, woda będzie podgrzewana tylko wtedy, gdy moduły produkują prąd.

Zestaw off-grid czy on-grid – co jest lepsze do grzania wody?

Jeśli panele fotowoltaiczne mają być wykorzystywane jedynie do grzania wody, bardziej korzystnym rozwiązaniem jest zainwestowanie w instalację off-grid – zarówno biorąc pod uwagę koszty oraz czas, jak i brak konieczności zgłaszania podłączenia instalacji do zakładu energetycznego. Z drugiej strony, gdy panele fotowoltaiczne mają służyć także do zasilania innych urządzeń, warto pomyśleć o instalacji on-grid, ponieważ wtedy możliwe jest przechowywanie nadwyżek energii w zakładzie energetycznym i wykorzystywanie jej w okresie zmniejszonego uzysku.

W przypadku fotowoltaiki off-grid do podgrzania wody trzeba pamiętać, że aby system sprawnie działał (bez przerw w dostawie prądu), konieczne jest dodatkowe zaopatrzenie się w akumulatory. A to z kolei generuje dodatkowe koszty. Warto zaznaczyć, że często jedna tego typu jednostka nie wystarczy i konieczne jest posiadanie np. aż 3 baterii.

Co zawiera zestaw fotowoltaiczny do podgrzewania wody?

Zestaw fotowoltaiczny do podgrzewania wody zawiera panele PV – mogą być różnej mocy i typu (polikrystaliczne, monokrystaliczne, połówkowe). Ich liczba zwykle nie przekracza 10, często wystarczą już 4 moduły o odpowiedniej efektywności i jakości.

Kolejnym ważnym elementem jest przetwornica napięcia, która podobnie jak inwerter, przekształca wytworzony przez moduły fotowoltaiczne prąd stały na prąd zmienny. Może być wykorzystywana nie tylko do zasilania grzałek, ale również mat grzewczych czy ogrzewania podłogowego. Duża część modeli umożliwia podłączenie dwóch urządzeń jednocześnie. Przydaje się to w sytuacji, gdy system ciepłej wody użytkowej zawiera w sobie np. dwa bojlery.

Nowoczesne przetwornice napięcia zwykle wyposażone są w funkcję MPPT, dzięki której urządzenie automatycznie przystosowuje się do mocy grzałki i ustawia punkt pracy w taki sposób, aby wydajność fotowoltaiki była jak najwyższa. Poszczególne urządzenia nadają się do współpracy z grzałkami o określonych mocach. Na rynku dostępne są zarówno przetwornice kompaktowe z podstawowymi funkcjami, jak i te bardziej zaawansowane, np. z wyświetlaczem, dzięki któremu można łatwo sprawdzić informacje dotyczące pracy zestawu Całość systemu uzupełniają specjalne przewody, zakończone z jednej strony złączem MC4, a z drugiej konektorami oczkowymi.

Zestaw fotowoltaiczny do grzania wody – jaka moc będzie potrzebna?

Moc zestawu fotowoltaicznego do podgrzewania wody jest dużo mniejsza niż w przypadku instalacji zasilających wszystkie urządzenia w budynku. Aby podgrzać wodę, konieczne jest jedynie zasilanie grzałki. Z tego względu takie zestawy mają mniej kW, a tym samym mniejszą liczbę modułów fotowoltaicznych.

Aby zasilić grzałkę 2 500 W lub 3 000 W, wystarczą 4 moduły fotowoltaiczne o mocy 280 W. Moc samych modułów zależy od ich typu – w przypadku paneli monokrystalicznych konieczne jest zastosowanie mocniejszych modeli w porównaniu z polikrystalicznymi, np. 340 W lub nawet 415 W. Wartość ta ma wpływ także na to, ile modułów potrzeba do zasilenia grzałki. Jeśli chodzi o moc całego zestawu, w zupełności wystarczy od 2 kW do 4 kW.

Ile kosztuje zestaw fotowoltaiczny do grzania wody w bojlerze?

Wraz z upływem czasu pojawia się coraz więcej propozycji na instalacje PV do grzania wody. Na jednym z najpopularniejszych serwisów aukcyjnych w Polsce można znaleźć kompletne zestawy fotowoltaiczne do grzania wody. Szczegóły tych ofert, wraz z całkowitym kosztem i ceną brutto za 1 kW, są dostępne w tabeli poniżej.

Jak pokazują powyższe przykłady, żadna z ofert nie kosztuje więcej niż 10 000 zł. Najtańsza z opcji to koszt ok. 3 500 zł, gdzie cena za 1 kW to ok. 1 127 zł. Najdroższą propozycją jest ta za 8 270 zł o mocy 3,5 kW. Wynika to przede wszystkim z liczby paneli, które dodatkowo wykonane zostały w technologii z ogniwami połówkowymi – ich zadaniem jest ograniczanie negatywnych skutków zacienienia.

Średnia cena za kompletny zestaw do podgrzewania ciepłej wody użytkowej, w oparciu o oferty dostępne w tabeli, wynosi ok. 5 178,25 zł. Za 1 kW instalacji do podgrzewania CWU trzeba zapłacić średnio 1 611,80 zł. Powyższe koszty obejmują tylko elementy zestawu, bez konstrukcji wsporczych (stelaży, szyn) oraz ceny ewentualnego montażu.

Grzanie wody zestawem fotowoltaicznym czy kolektorami?

Istnieje alternatywne (i obecne już od dłuższego czasu) rozwiązanie, pozwalające na przygotowanie ciepłej wody użytkowej. Mowa tu o kolektorach słonecznych, które także wykorzystują odnawialną energię ze Słońca. Czas jednak zweryfikował tę technologię i do podgrzewania wody w polskich warunkach zdecydowanie lepiej sprawdzają się panele słoneczne.

Jednym z głównych argumentów przemawiających za wybraniem zestawu fotowoltaicznego jest to, że tzw. solary niezbyt dobrze działają w niskich temperaturach, pomimo np. słonecznej pogody. Pozyskują najwięcej energii w okresach letnich, podczas gdy panele fotowoltaiczne poradzą sobie także w mroźnym klimacie ;).

Co ciekawe, idealnymi warunkami dla pracy modułów fotowoltaicznych jest właśnie ujemna temperatura i bezchmurne niebo. I choć zestaw fotowoltaiczny do przygotowania ciepłej wody może grzać ją zbyt mocno, wystarczy zastosować termostat, który nie dopuści do wrzenia płynu w
zbiorniku.

Czy warto zainwestować w zestaw fotowoltaiczny do ogrzewania wody?

Ogrzewanie wody modułami fotowoltaicznymi ma wiele plusów, począwszy od pozyskiwania darmowej i odnawialnej energii słonecznej, po bezobsługowy charakter zestawu, na dobrym działaniu w porównaniu z kolektorami słonecznymi kończąc. Na uwagę zasługuje także fakt, że wyjątkowo prosta konstrukcja zestawu w znacznym stopniu eliminuje wszelkie problemy techniczne.

Głównym minusem takiego rozwiązania jest to, że o ile nie korzystamy z magazynu energii, wyprodukowane nadwyżki prądu przepadają. Choć można wykorzystać zestaw jedynie do przygotowania CWU w systemie on-grid i zachować nadprodukcję, konieczna będzie zmiana przetwornicy na inwerter, który zostanie podłączony do sieci, a to oznacza już dużo wyższe koszty.

Podsumowując – zestaw fotowoltaiczny do ogrzewania wody to dobre rozwiązanie, jeśli priorytetem jest oszczędzanie jedynie na przygotowywaniu CWU czy do zastosowania np. w domkach letniskowych. W przypadku chęci osiągnięcia wielorakich korzyści, zdecydowanie lepiej jest zainwestować w taką instalację, która zasila wszystkie urządzenia w budynku.