Станцію зазвичай продають за річним балансом: панелі за рік виробляють стільки, скільки будинок споживає. Тепловий насос цей баланс ламає, бо майже все його споживання припадає на місяці, коли сонця найменше. Ми порахували обидві криві по місяцях для одного будинку в Києві, щоб показати, скільки зимової електрики станція справді покриває.
Чому річний баланс вводить в оману
Покупець ділить річну генерацію на 12 і вважає, що станція щомісяця дає однакову частку. Насправді в Києві близько 70 % річної генерації припадає на квітень–вересень, а понад 70 % споживання теплового насоса — на листопад–березень. Сума за рік сходиться, а самі місяці майже не збігаються.
Якщо надлишок улітку йде в мережу, а взимку електрику купують, річний баланс цікавий лише тоді, коли літній кіловат продається за ту саму ціну, за яку купують зимовий. Умови продажу для нових станцій змінюються, і їх ми розбираємо окремо на первинних актах. Тут рахуємо лише фізику: скільки енергії є і коли.
Розрахунок: будинок 150 м² у Києві і станція 5 кВт
| Місяць | Генерація СЕС 5 кВт | Споживання теплового насоса |
|---|---|---|
| Січень | 180 | 785 |
| Лютий | 277 | 628 |
| Березень | 474 | 539 |
| Квітень | 594 | 379 |
| Травень | 684 | 144 |
| Червень | 704 | 69 |
| Липень | 707 | 71 |
| Серпень | 680 | 71 |
| Вересень | 558 | 234 |
| Жовтень | 396 | 349 |
| Листопад | 176 | 691 |
| Грудень | 134 | 675 |
| Рік | 5 563 | 4 635 |
Вхідні дані такі. Тепловтрати будинку 9 кВт при −20 °C, тобто 150 м² × 60 Вт/м². Це нижня межа «середнього утеплення» з тієї оцінки, якою ми користуємося на всіх сторінках сайту. Опалення працює в дні, коли середня температура доби нижча за +12 °C. Перші два градуси різниці (від 20 до 18 °C) покривають люди, техніка й сонце у вікнах. Температуру по годинах узято з типового року PVGIS для Києва. Будинок гріється теплою підлогою, тепловий насос — R32 Hydrosplit 12 кВт.
Для води 35 °C його сезонний коефіцієнт за каталогом LG THERMA V дорівнює 4,6. Гаряча вода — 200 л на добу, нагрітих на 35 градусів, це близько 8 кВт·год тепла. Для неї взято коефіцієнт для води 55 °C, 3,5. Як отримати такі цифри для свого будинку, покроково пояснено в статті про те, як рахувати споживання по місяцях.
Що станція дає взимку
З листопада по лютий станція виробляє 767 кВт·год, а насос споживає 2 779. Навіть якщо кожен сонячний кіловат іде просто в насос, станція покриває не більше 28 % його зимового споживання. Реально менше. Генерація йде вдень, а найбільше тепла будинок просить уночі й уранці, коли надворі найхолодніше. Після снігопаду панелі можуть кілька днів не давати майже нічого, поки сніг не зійде.
Типовий рік PVGIS не враховує холодних зим. У січні з тижнем морозів насос спожив би більше, ніж у таблиці, а станція не дала б більше. Як грудень виглядає у Львові, Одесі, Харкові й Дніпрі і скільки панелей треба, щоб його покрити, порахували в статті скільки СЕС виробляє в грудні.
Що станція дає навесні, влітку й восени
Найкраще поєднання припадає на перехідні місяці. У березні, квітні й жовтні генерація й споживання близькі: 474 проти 539, 594 проти 379, 396 проти 349 кВт·год. Насос ще гріє будинок, а сонце вже або ще світить достатньо, щоб покрити помітну частину денної роботи. Яку потужність станції брати під конкретне споживання, показує розрахунок потужності станції від споживання.
Улітку насос гріє лише воду, близько 70 кВт·год на місяць, а станція дає 700. Тут тепловий насос допомагає СЕС: нагрів бойлера переносять на 11:00–15:00, і сонячна енергія йде в бак, а не в мережу. Що робити з рештою надлишку, залежить від режиму продажу, а він для нових станцій зараз змінюється. Без продажу станцію під тепловий насос варто рахувати від денного споживання, а не від річного.
Відключення: сонце не врятує вночі
Мережевий інвертор вимикається, коли зникає мережа. Так він захищає електриків, які працюють на лінії. Тому звичайна станція без акумулятора під час відключення не дає нічого, навіть опівдні. Живити будинок без мережі може лише гібридна станція з акумулятором. Чим відрізняються мережева, гібридна чи автономна станція для будинку з насосом, розібрано окремо. Скільки годин тепла дає батарея на 10 і 15 кВт·год, розібрано окремо: акумулятор для теплового насоса. Уночі вона живить його рівно стільки, скільки тримає батарея. Скільки потрібно, щоб насос не замерз і щоб гріти будинок, розібрано окремо: резервне живлення теплового насоса.
Коли поєднання не працює
- Дах у тіні або на північ. Узимку сонце низько, і тінь від сусіднього будинку чи дерев падає саме на ті місяці, коли енергія потрібна найбільше.
- Одна фаза на вводі. Однофазний тепловий насос за каталогом LG бере від 8,6 А (R32 Split 9 кВт) до 16,3 А (R410A Split 16 кВт), а лінію захищає автомат на 25–40 А. Однофазний інвертор станції працює на тій самій фазі, і разом вони впираються в дозволену потужність приєднання. Це перевіряють до покупки обох.
- Розрахунок «за рік». Станцію, підібрану під річну суму, взимку однаково доповнює мережа. Якщо рахунок за опалення взимку — головний аргумент, станція його майже не змінить.
Як порахувати свій баланс
- Візьміть помісячне споживання будинку з насосом: з лічильника або з розрахунку тепловтрат і сезонного коефіцієнта.
- Отримайте помісячну генерацію 1 кВт панелей для своєї адреси в калькуляторі PVGIS (безкоштовний сервіс Європейської комісії) з вашим кутом і орієнтацією даху.
- Порівнюйте місяць до місяця, а для зими ще й день до ночі. Частка зимового покриття і є тим, що станція реально дає опаленню.
Тепловий насос лишається основним джерелом тепла взимку, а станція допомагає йому навесні, восени й з гарячою водою влітку. Підбір самого насоса починайте з каталогу: тепловий насос повітря-вода для будинку, а тепловтрати будинку краще оцінити до вибору станції.