Tylko 2 z 54 testowanych systemów łączących pompy i PVT były opłacalne
Tylko dwa z 54 przebadanych systemów grzewczych łączących pompy ciepła z panelami fotowoltaiczno-termicznymi (PVT) okazały się ekonomicznie opłacalne – wynika z międzynarodowego badania prowadzonego w Niemczech. Systemy te mogły pokryć do 39% rocznego zapotrzebowania na ciepło i połowę zużycia prądu w domu jednorodzinnym, ale ich opłacalność zależała ściśle od konfiguracji i lokalizacji.
Naukowcy przetestowali 54 warianty systemów SAHP
Zespół badawczy z Niemiec, Cypru i Egiptu, pod kierownictwem Karlsruhe Institute of Technology, przeanalizował 54 warianty hybrydowych systemów grzewczych opartych o pompy ciepła wspomagane energią słoneczną (SAHP). Każdy system integrował kolektory fotowoltaiczno-termiczne (PVT) z pompą ciepła w układzie pośrednim. Celem badania była ocena efektywności energetycznej, ekonomicznej i środowiskowej tych rozwiązań dla domów jednorodzinnych w Monachium, Berlinie i Hamburgu.
Jak działa testowany system SAHP?
Badany system korzystał z dwóch źródeł ciepła: ciepła pochodzącego z kolektorów PVT oraz z pompy ciepła. Oba źródła podgrzewały zasobnik wody, który następnie dostarczał ciepło na potrzeby ogrzewania pomieszczeń i ciepłej wody użytkowej. Część energii elektrycznej potrzebnej do pracy systemu była dostarczana przez moduły PVT, a nadwyżki mogły trafiać do sieci.
Do symulacji wykorzystano dane pogodowe i zużycia energii charakterystyczne dla trzech miast w Niemczech, przyjmując modelowy dom o powierzchni użytkowej 93,1 m² i ogrzewanej podłodze 89,1 m². Na dachu o powierzchni 82,4 m² umieszczono 32,9 m² kolektorów PVT.
Tylko dwa warianty miały sens finansowy
Spośród 54 wariantów tylko dwa systemy — oparte na czynnikach chłodniczych R32 i propanie — wykazały dodatnią wartość bieżącą netto (NPV) i okres zwrotu krótszy niż zakładany czas życia systemu (20 lat). Wartość NPV wyniosła odpowiednio 960 euro i 255 euro, a okres zwrotu 19,3 i 19,8 roku.
Reszta wariantów, choć niektóre osiągały wysoką efektywność energetyczną, nie była opłacalna przy obecnych cenach energii i kosztach inwestycyjnych.
Pokrycie zapotrzebowania na energię przez słońce
Systemy SAHP mogły pokryć nawet 39% rocznego zapotrzebowania na ciepło oraz ok. 50% energii zużywanej przez urządzenia elektryczne. Najlepsze wyniki osiągnięto w Monachium. Jednak zimą, gdy zapotrzebowanie na ciepło było największe, energia słoneczna nie wystarczała i system w dużej mierze opierał się na zasilaniu z sieci.
W miesiącach letnich ciepło dostarczane przez PVT w pełni pokrywało potrzeby domowników. W pozostałych miesiącach udział energii słonecznej był zmienny i zależny od konstrukcji systemu, m.in. zastosowanego czynnika chłodniczego i wydajności pompy.
Które rozwiązania sprawdziły się najlepiej?
Systemy z czynnikiem R32 osiągały najwyższe współczynniki wydajności (COP) i tym samym najlepsze wykorzystanie energii słonecznej. Podobne, choć nieco niższe wyniki osiągnęły systemy z propanem. Systemy z R410A były wyraźnie mniej efektywne.
Wszystkie analizowane konfiguracje miały tę samą powierzchnię kolektorów PVT i pojemność zasobnika (750 l). Różniły się jednak parametrami pracy, temperaturą źródła dolnego i górnego, tzw. pinch point (różnicą temperatur między czynnikiem grzewczym a medium) oraz mocą wyjściową (5,5 lub 7 kW).
SAHP kontra inne technologie grzewcze
Analiza wykazała, że SAHP może być bardziej opłacalnym rozwiązaniem niż samodzielna pompa ciepła lub kocioł gazowy — pod warunkiem, że ceny energii elektrycznej i gazu nie będą wyjątkowo niskie. W innym przypadku systemy te nie są w stanie konkurować z konwencjonalnymi technologiami pod względem kosztu jednostkowego energii (LCOE).
- Saharyjski pył zagrożeniem dla produkcji energii słonecznej w Europie – nowe badania EGU25
- Darmowe narzędzie do doboru kąta nachylenia paneli PV. Zaskakujące wyniki badań
- Włosi stawiają na SMR: Nuclitalia rusza z badaniami nad nową energią
Obserwuj
Może Cię również zainteresować
NFOŚiGW uruchamia centrum kompetencji dla transformacji energetycznej w ramach programu ELENA
Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej rozpoczął pilotaż programu ELENA, który zapewni doradztwo dla spółek ciepłowniczych i samorządów przy modernizacji budynków publicznych i systemów ciepłowniczych. Inicjatywa ma ułatwić dostęp do finansowania oraz poprawić efektywność energetyczną.
Ostrzeżenie PSE: Uwaga na firmy podszywające się pod operatora systemu przesyłowego
Polskie Sieci Elektroenergetyczne ostrzegają przed przypadkami wykorzystywania ich nazwy i logo przez prywatne firmy z sektora energii. Sprawdź, jak rozpoznać prawdziwego przedstawiciela PSE.
Magazyny energii kluczowe dla rozwoju OZE – nowe wsparcie i legislacja zapowiedziane na ENEX 2026
Podczas Międzynarodowych Targów ENEX w Kielcach przedstawiciele MKiŚ zapowiedzieli nowe programy wsparcia dla magazynowania energii oraz uproszczenia legislacyjne. W Polsce działa już ponad 100 tys. magazynów prosumenckich, a ich liczba dynamicznie rośnie.
ORLEN stawia na „local first” – polskie firmy kluczowe dla rozwoju offshore
Rozwój polskiej energetyki wiatrowej na Bałtyku nabiera tempa – do 2040 r. planowane jest osiągnięcie 18 GW mocy, a udział polskich firm w projektach offshore staje się jednym z filarów bezpieczeństwa energetycznego kraju.
Agrowłóknina zagrożeniem dla sieci przesyłowych – apel PSE do rolników
W 2025 roku agrowłóknina kilkukrotnie unieruchomiła linie wysokiego napięcia w Polsce. PSE apelują do rolników o ostrożność i stosowanie się do zaleceń producentów.
PSE ogłasza nabór dostawców usług interwencyjnych IZP i IRP na rok 2026/2027
Polskie Sieci Elektroenergetyczne rozpoczęły nabór dostawców usług interwencyjnych: zwiększenia (IZP) oraz redukcji poboru mocy (IRP) na kolejny rok. Zainteresowani mogą składać wnioski przez Platformę Zakupową PSE od 1 marca 2026 do 28 lutego 2027.
Komentarze