Cieplo24.pl: Fotowoltaika do grzania wody - ile paneli jest potrzebnych?

Instalacje fotowoltaiczne są wykorzystywane nie tylko do generowania energii w gospodarstwach domowych, ale także do efektywnego ogrzewania wody.

Wykorzystanie paneli fotowoltaicznych do ogrzewania wody użytkowej to jedno z najbardziej ekologicznych rozwiązań. Wybór odpowiedniego rodzaju bojlera, takiego jak model z płaszczem wodnym lub wężownicą jest kluczowy dla optymalnej efektywności systemu i maksymalizacji oszczędności. 
Podpowiadamy jaki wybrać odpowiedni bojler, ile paneli fotowoltaicznych jest potrzebnych do ogrzania wody, a także jakie są korzyści płynące z takiego rozwiązania. 
Jak grzać wodę z paneli fotowoltaicznych? Co jest lepsze do grzania ciepłej wody użytkowej fotowoltaika czy kolektory słoneczne? Ile potrzeba paneli fotowoltaicznych do grzania wody?

Jak grzać wodę z paneli fotowoltaicznych?

Podgrzewając wodę użytkową można korzystać zarówno z paneli fotowoltaicznych (PV), jak i kolektorów słonecznych. Każde z tych rozwiązań ma swoje konkretne zalety, w zależności od potrzeb użytkownika oraz charakterystyki instalacji. 

Panele fotowoltaiczne do podgrzewania wody

Panele fotowoltaiczne, które zamieniają światło słoneczne bezpośrednio na prąd, mogą być wykorzystane do ogrzewania wody na różne sposoby:

1. Bezpośrednie zasilanie bojlera elektrycznego - to najprostsza metoda, gdzie prąd wyprodukowany przez panele fotowoltaiczne jest używany do zasilenia grzałki w bojlerze.
2. Wykorzystanie pompy ciepła - w tej konfiguracji panele PV dostarczają energię do pompy ciepła, która efektywnie podgrzewa wodę. Jest to szczególnie wydajne energetycznie, gdyż pompy ciepła potrafią wygenerować więcej energii cieplnej niż zużywają energii elektrycznej.
3. Systemy hybrydowe - to połączenie paneli fotowoltaicznych z tradycyjnymi urządzeniami grzewczymi, takimi jak kotły gazowe czy olejowe. Dzięki temu energia słoneczna jest optymalnie wykorzystana.

Kolektory słoneczne do podgrzewania wody

Kolektory słoneczne pobierają ciepło słoneczne, które następnie jest przekazywane bezpośrednio do wody użytkowej lub medium grzewczego w systemie ogrzewania.

1. Płaskie kolektory słoneczne - to najczęściej spotykane kolektory, które sprawdzają się w klimatach o umiarkowanym nasłonecznieniu i charakteryzują się dobrą efektywnością.
2. Kolektory próżniowe - te kolektory są szczególnie wydajne w chłodniejszych klimatach, ponieważ ich konstrukcja znacznie ogranicza straty ciepła.

Jaki bojler wybrać - z płaszczem wodnym czy wężownicą?

W kontekście ogrzewania wody użytkowej za pomocą energii z instalacji fotowoltaicznych, zarówno bojler z płaszczem wodnym, jak i bojler z wężownicą, mają swoje zalety.
Bojler z płaszczem wodnym wykorzystuje zewnętrzną powłokę, przez którą przepływa ciepło z systemu ogrzewania do wody w zbiorniku wewnętrznym. Jest on szczególnie wydajny w połączeniu z systemami, które dostarczają ciepło przy niskich temperaturach, takimi jak pompy ciepła.
Bojler z wężownicą posiada jedną lub więcej wężownic umieszczonych wewnątrz zbiornika, przez które przepływa gorące medium i ogrzewa wodę użytkową. Taki bojler charakteryzuje się doskonałą wymianą ciepła i jest skuteczny w szybkim podnoszeniu temperatury wody. Jest idealny do instalacji fotowoltaicznych, gdzie szybko reaguje na zmiany w produkcji energii i skutecznie wykorzystuje elektryczność do ogrzewania wody.

Ile potrzeba paneli fotowoltaicznych do grzania wody?

Liczba paneli fotowoltaicznych potrzebnych do ogrzewania wody w bojlerze zależy od różnych czynników, w tym od pojemności bojlera, ilości zużywanej wody, warunków nasłonecznienia, efektywności samych paneli PV. Aby przedstawić przykład obliczeniowy, trzeba przyjąć pewne założenia:

• do podgrzania 1 litra wody o 1°C potrzebne jest około 0,001162 kWh energii.
• przeciętna rodzina, składająca się z czterech osób, zużywa około 200 litrów ciepłej wody dziennie.
• założymy, że temperatura wody ma wzrosnąć z 10°C do 50°C, co daje nam potrzebę jej podgrzania o 40°C.

Przyjmując, że dostępne panele fotowoltaiczne mają moc 300 W i pracują z efektywnością rzeczywistą na poziomie około 15-20%, całkowite dzienne zapotrzebowanie energetyczne do ogrzania 200 litrów wody o 40°C wynosi w przybliżeniu 9,3 kWh. Biorąc pod uwagę, że jeden panel może wygenerować średnio 4 kWh energii dziennie, do pokrycia tego zapotrzebowania potrzebne będą mniej więcej 2-3 panele o mocy 300 W.

Dlaczego warto ogrzewać wodę fotowoltaiką?

Ogrzewanie wody za pomocą fotowoltaiki to rozwiązanie, które nieustannie zyskuje na popularności. Jakie są zalety wykorzystania paneli fotowoltaicznych do grzania wody?

1. Zmniejszenie kosztów energii - po zainstalowaniu paneli fotowoltaicznych można znacząco obniżyć rachunki za energię elektryczną. Po początkowej inwestycji w instalację paneli fotowoltaicznych energia słoneczna jest dostępna właściwie za darmo.
2. Ekologiczność - wykorzystywanie energii słonecznej do ogrzewania wody jest przyjazne dla środowiska, ponieważ jest to źródło energii odnawialnej.
3. Niezależność energetyczna - posiadanie własnej instalacji fotowoltaicznej zwiększa niezależność od zewnętrznych dostawców energii i zmian cen, umożliwiając wytwarzanie własnej energii na potrzeby ogrzewania wody.
4. Długoterminowa wydajność i niskie koszty utrzymania - panele fotowoltaiczne są trwałe i niewymagające w utrzymaniu, dlatego po początkowym wydatku, koszty bieżącej eksploatacji są minimalne.
5. Elastyczność instalacji - systemy fotowoltaiczne można dostosowywać do indywidualnych potrzeb i rozbudowywać, stopniowo zwiększając ilość paneli w miarę rosnącego zapotrzebowania na energię.
6. Możliwość uzyskania dofinansowania - na rynku dostępne są różne formy dotacji na instalację paneli fotowoltaicznych, które mogą pomóc w zmniejszeniu początkowych kosztów inwestycyjnych i przyspieszyć zwrot z inwestycji.

Jaki bojler elektryczny do fotowoltaiki?

Wybór odpowiedniego bojlera do systemu ogrzewania wody z wykorzystaniem paneli fotowoltaicznych powinien uwzględniać kilka ważnych aspektów, aby zapewnić maksymalną efektywność energetyczną oraz oszczędności. Co wziąć pod uwagę przy wyborze podgrzewacza wody?

• pojemność zbiornika - pojemność zbiornika bojlera powinna być dostosowana do potrzeb domu. Zbyt mały zbiornik nie zapewni wystarczającej ilości ciepłej wody, natomiast zbyt duży może prowadzić do niepotrzebnych strat energii. Dla rodziny czteroosobowej zalecany jest zbiornik o pojemności 120-200 litrów.
• typ bojlera - bojler z wężownicą jest często wybierany do systemów z panelami fotowoltaicznymi, dzięki swojej zdolności do efektywnej wymiany ciepła między grzałką a wodą.
• efektywność energetyczna - ważne jest, aby wybrać bojler charakteryzujący się wysoką efektywnością energetyczną. Chociaż urządzenia bardziej efektywne są często droższe w zakupie, to jednak przynoszą większe oszczędności w dłuższym okresie.

Rozważenie tych czynników pomoże wybrać bojler, który najlepiej spełni wymagania domowego systemu ogrzewania wody z wykorzystaniem energii słonecznej.

Jaka moc paneli do grzałki 2 kW?

Obliczenie ilości paneli fotowoltaicznych koniecznych do zasilania grzałki o mocy 2 kW wymaga uwzględnienia aspektów, takich jak wydajność poszczególnych paneli oraz średnia liczba godzin słonecznych dziennie, które wpływają na rzeczywistą produkcję energii. Standardowy panel fotowoltaiczny o mocy 250W średnio generuje około 1 kWh energii dziennie.
Przy założeniu, że panel o mocy 300W może wygenerować średnio 4 kWh energii dziennie przy 5 godzinach ekspozycji na słońce, można obliczyć potrzebną ilość paneli, aby zasilić grzałkę 2 kW, która działa przez 4 godziny dziennie i zużywa 8 kWh energii.
Biorąc pod uwagę, że każdy panel o mocy 300W dostarcza 1,2 kWh energii dziennie, grzałka pobierająca 8 kWh dziennie wymagałaby zatem około 7 takich paneli. Te przykładowe obliczenia zakładają idealne warunki nasłonecznienia, a rzeczywista efektywność energetyczna może różnić się m.in. w zależności od warunków pogodowych oraz wydajności paneli.

Odwiedź naszą stronę i odkryj bogatą ofertę produktów, pomocne artykuły i filmy poradnikowe – sprawdź!