Fotovoltaická elektrárna a tepelné čerpadlo

V případě, že je fotovoltaická elektrárna zapojená na tzv. Zelený bonus, je elektřina, kterou panely vyrábí, dodávána do elektrického rozvodu domácnosti a zde může být kompletně spotřebována. Množství vyrobené elektřiny z fotovoltaické elektrárny je nejprve změřeno elektroměrem a teprve poté je dodáno do domácnosti.

Každá námi vyrobená kilowatthodina elektrické energie, kterou jsme schopni spotřebovat, je vlastně zároveň úspora spotřeby elektrické energie, kterou by jinak zajistil místní distributor.

Tepelné čerpadlo samo o sobě zajišťuje velice nízkou spotřebu elektřiny pro vytápění a ohřev teplé vody. Toto tepelné čerpadlo spotřebuje zhruba 3 až 4 krát méně elektrické energie, než stejně výkonný elektrokotel. Tepelné čerpadlo má navíc velice malý příkon, který nám je schopna pokrýt výrobou fotovoltaická elektrárna .

Pokud je v objektu instalována solární elektrárna i tepelné čerpadlo, je v letních měsících pokrytí spotřeby tepelného čerpadla během dne až 100 %, v zimních měsících pak cca 50 %. Vše záleží na aktuálním výkonu elektrárny.

Dá se tedy předpokládat, že od jara do podzimu bude provoz tepelného čerpadla, které zajišťuje ohřev vody a vytápění, s minimálními náklady. Tyto náklady budou vytvořeny prakticky jen provozem tepelného čerpadla v nočních hodinách.

Pokud máme tedy instalováno tepelné čerpadlo o příkonu 2kW, na střeše fotovoltaickou elektrárnu o aktuálním výkonu 4kW, máme navíc k dispozici cca 50 % vyrobené energie na ostatní spotřebiče v domácnosti.

Je vhodné zvážit možnosti "časového managementu" spotřebičů v domácnosti a pokud to je možné nastavit doby chodu tak, aby byl výkon z fotovoltaické výrobny elektrické energie ideálně stále využitý ke smysluplným provozům spotřebičů v domácnosti. Je také možné použít zátěžové relé, které dokáže na základě výkonu aktivovat spotřebiče.

Úplně jiná situace je v případě solárních termických kolektorů. Kombinace s tepelným čerpadlem je z hlediska životního prostředí a provozních nákladů sice přínosem, ale z hlediska návratnosti vložených finančních prostředků se bez dotace jedná většinou o projekt sporný. Cena tepla z tepelného čerpadla je tak nízká, a množství energie využitelné ze solárního systému je tak nízké, že nedokáže nahradit investici během životnosti. Výjimkou jsou buď extrémně levné instalace solárních termických kolektorů nebo využití tepla v sezónním bazénu.
Popřípadě kombinace s tepelnými čerpadly systému vzduch/voda, kde se u některých levnějších výrobků setkáváme s regulačními nedostatky nebo s technickými omezeními vyplývajících z toho, že byly původně určeny pro úplně jiný provoz. Většinou se jedná o výrobníky chladící vody (chillers), čemuž odpovídá nižší cena, ale také nižší účinnost, životnost a větší hlučnost.