Panouri solare termice sau fotovoltaice in combinatie cu pompa de caldura?

Am multi cititori care se intreaba in momentul de fata, ce solutie ar fi mai potrivita pentru ei si cum sa-si investeasca banii mai eficient. Ce ar fi mai bine sa aleaga, o solutie cu panouri solare fotovoltaice sau o solutie cu panouri termice?In acest articol o sa facem un model de analiza ca sa vedem cum sa facem un studiu de prefezabilitate pentru un sistem de panouri solare si cum sa determinam care este cea mai buna investitie pentru noi, pe care o putem face pe termen lung.Energia solara este gratuita si este cat mai bine sa beneficiem de aceasta pentru a ne asigura independenta energetica.Va invit sa faceti o excursie in Bavaria, sa vedeti ce inseamna implementare de panouri solare fotovoltaice. Nemtii au plantat peste tot panouri solare termice si fotovoltaice. Orice casa, orice magazin, orice bloc, orice sopron este echipat cu panouri solare.Produc atat de multa enegie electrica, ca nici nu o pot consuma si o livreaza in Austria, unde pe timpul zilei pompeaza apa intr-un mare lac de acumulare, dupa care cumpara energie hidro pe timp de noapte.Dar aici e alta politica, alta strategie, acum sa vedem ce facem in Romania.

Deci in ce sistem alegem sa investim banii nostri, intr-un sistem de panouri solare fotovoltaice sau termice sau combinat?

Orice ar spune un vanzator de panouri solare cu tuburi vidate un panou solar plan este ceva mai eficient in sezonul cald decat unul cu tuburi vidate. Plus ca suprafata unui panou plan este mai mare raportat la spatiul efectiv ocupat.Defapt un panou solar termic cu tuburi vidate este mai eficient decat un panou solar termic plan, doar cand diferenta dintre temperatura fluidului din panou este la o diferenta de temperatura mai mare cu 30 de grade fata de temperatura mediului ambiant.Pentru studiul nostru de fezabilitate o sa facem calculul pe suprafata, pe metru patrat. Deci puteti lua in considerare orice tip de panou dar tineti cont de suprafata efectiva.In caz ca nu stiai care este diferenta intre un panou solar termic si un panou solar fotovoltaic, trebuie sa stii ca panoul solar termic produce direct agent termic incalzit iar un panou solar fotovoltaic produce energie electrica.Trebuie sa mai stii ca insolatia in Romania este evaluata aproximativ la 1000 de W pe metru patrat si avem disponibil pe an 1200 de ore de insolatie.Calculul trebuie facut la nivel anual, ideea de a face calcule doar pe lunile de iarna sunt din start gresite. In primul rand este destul de evident ca insolatia iarna are un nivel semnificatv mai scazut.Un panou solar plan termic are un randament de maxim 79 % iar un panou solar fotovoltaic are undeva pe la 16%. Acest lucru inseamna ca din cei 1000 de W pe metru patrat un panou solar termic converteste efectiv 0.790 kWh in energie termica iar un panou solar fotovoltaic ar produce 0.160 kWh energie electrica.Ambele tipuri de panouri au o scadere de eficienta o data cu trecerea timpului, nu am date exacte dar cred totusi ca panourile fotovoltaice au scadere de eficienta mai mare decat cele plane termice. Durata de viata estimata este similara.Din punct de vedere al fiabilitatii panourile termice sunt mai fiabile decat cele fotovoltaice.Bineinteles ca alegerea trebuie sa o facem in functie de nevoile si sistemul nostru de incalzire de acasa.Dupa cum observam panourile termice convertesc o cantitate de energie solara semnificativ mai mai mare decat cele fotovoltaice.In aceasta situatie de exemplu daca dorim sa obtinem energie termica direct de la panourile solare ar fi mai bine sa mergem pe sistemul cu panouri termice, pentru a converti mai multa energie. Nu are sens sa obtinem energie termica cu panourile fotovoltaice legate la o rezistenta electrica aflata intr-un boiler.Dar daca sistemul il conectam la pompa de caldura, lucrurile se schimba semnificat. In sensul ca vara putem obtine COP-uri de 4 – 5 puncte, poate chiar si mai mari, iar iarna de 3 – 4 puncte COP, in functie de sistemul de pompa de caldura ales.Acum o sa ne referim la lunile de vara unde avem insolatia cea mai puternica. In aceasta perioda cu ajutorul pompei de caldura putem obtine de 4 ori mai multa energie termica convertita de la panourile fotovoltaice, adica aproximativ 0,64 kWh, relativ la acelasi nivel cu un panou solar termic.De exemplu pentru o casa obisnuita unde folosim pompa de caldura la incalzire/racire si preparare apa calda menajera, vara orice varianta de sistem solar am alege o sa obtinem o cantitate de energie termica foarte mare, pe care o sa o irosim pentru ca nu avem ce face cu ea.Iarna cand avem un consum termic relativ mare si am avea consum, insolatia este mica si poate fi considerata doar aport in ambele variante de sistem.In aceste conditii in functie de sistemul si contructia pe care doriti sa o realizati o sa va dau cateva sugestii in alegerea sistemului.Pentru o casa obisnuita preparare apa calda, incalzire racire cu pompa de caldura, cea mai buna alegerea ar fi un sistem de panouri fotovoltaice in schimbul panourilor termice.De ce aceasta alegere?Pompele de caldura in special cele aer apa sunt extrem de eficiente vara, asa ca vei putea face ACM gratis. Pentru ca ai energie electrica disponibila gratis, poti face racirea, lucru pe care nu-l poti face cu un sistem cu panouri termice (decat cu un chiller cu absortie, dar la niste costuri fenomenale)In cazul racirii radiante pompa de caldura se potriveste perfect cu panourile fotovoltaice, radiatie solara mare, caldura mare, productie de energie mare. Sigur climatizarea va fi gratuita.Sigur pe vara vei produce mai multa energie electrica decat poti consuma cu sistemul de racire si apa calda menajera, asa ca poti utiliza energia electrica pentru alimentarea electrocasnicelor si poti injecta acum si in retea ca prosumer. Ceea ce cu niste panouri termice nu ai putea sa faci, deci ai pierde total energia nefolosita.Nu am expus aici niste calcule, mai ales ca lucrurile mi se par destul de evidente. De exemplu daca nu ai pompa de caldura si ai cazan pe lemne mergi pe panouri solare plane sau cu tuburi vidate, e mai eficient.Din puctul meu de vedere putem discuta de un sistem optim cu panouri solare pentru aport la incalzire si preparare apa calda menajera, incepand de la 8 panouri solare plane in sus sau echivalentul lor in panouri cu tuburi vidate sau panouri solare fotovoltaice. Asta inseamna aproximvativ 16 metri patrati de panouri solare.Cu 16 metri patrati de panouri solare termice putem colecta aproximativ 15000 kWh de energie termica anual iar cu o pompa de caldura atasata la aceeasi suprafata de panouri fotovoltaice am obtine cam aceeasi energie termica. Avantajul energiei electrice este ca poate fi convertita si transportata mai usor.O familie de 3 persoane ar putea consuma pentru apa calda in cel mai rau si mai defavorabil caz 3600 de kWh anual pentru productia acm. Deci ne ramane o cantitate de energie colectata pe care putem sa o utilizam pentru a acoperii alte consumuri.In timp ce necesarul pentru ACM ramane constant in fiecare luna, de incalzire avem nevoie numai iarna.

Cand folosim panourile solare termice cu tuburi vidate sau plane?

Din punctul meu de vedere este bine sa folosim solutia de panouri termice atunci cand avem aplicatii cu consum mare de energie termica vara. adica piscine, necesar de apa calda menajera mare, (pensiuni, hoteluri, etc.) sau suntem in zone izolate fara retea electrica si dorim sa facem productie de acm cu consum foarte mic electric.Tot la aceasta categorie putem include sistemele hibride, adica panouri solare termice in combinatie cu panouri fotovoltaice.O aplicatie in care se potrivesc panourile solare cu tuburi vidate, ar fi realizarea unui sistem de incalzire exclusiv bazat pe panouri solare cu tuburi vidate. Cred ca acest subiect il voi trata intr-un articol separat pentru ca este foarte interesant.