Солнечные коллекторы дают больше всего тепла с квадратного метра — 400–500 кВт·ч/м² в год против 150–200 кВт·ч/м² у PV, — поэтому выигрывают там, где площадь крыши ограничена или потребность в горячей воде велика. Тепловой насос для ГВС обеспечивает наименьшие эксплуатационные расходы при питании от сети или от PV, превращая каждый кВт·ч в 2,5–3,5 кВт·ч тепла круглый год. Контроллер излишков PV — недорогое дополнение, если у вас уже есть PV и бойлер: он возвращает 700–1200 кВт·ч излишков в год, главным образом летом.
Что на самом деле делают эти три варианта?
Они решают одну задачу с помощью трех разных физических принципов. Солнечные коллекторы преобразуют солнечный свет в тепло внутри коллектора с КПД 50–70 % и накапливают его в бойлере. PV с контроллером излишков преобразует солнечный свет в электроэнергию с КПД 20–22 %, а затем превращает избыток электроэнергии в тепло в ТЭНе в соотношении 1:1. PV с тепловым насосом для ГВС берет ту же электроэнергию и умножает ее на COP 2,5–3,5, так что один киловатт-час становится 2,5–3,5 кВт·ч горячей воды — и так продолжается ночью, в декабре, от сети.
На самом деле эти три варианта не конкурируют за одного и того же покупателя. Они отвечают на три разных ограничения: площадь крыши, капитальные затраты и эксплуатационные расходы.
Сколько тепла дает каждый вариант на квадратный метр крыши?
| Вариант | Путь преобразования | Годовое тепло на 1 м² крыши | Работает без солнца? |
|---|---|---|---|
| Солнечные коллекторы, плоские | 50–70 % напрямую в тепло | 400–500 кВт·ч | Нет |
| PV + контроллер излишков с ТЭНом | 20–22 % в электроэнергию, затем 1:1 в тепло | 150–200 кВт·ч | Нет |
| PV + тепловой насос для ГВС | 20–22 % в электроэнергию, затем ×2,5–3,5 | 375–700 кВт·ч в эквиваленте | Да — работает и от сети |
Внимательно прочтите третью строку. Преимущество теплового насоса дает не крыша, а компрессор. Поэтому он единственный из трех, который продолжает работать темным декабрьским утром, — и поэтому его выработка привязана к цене электроэнергии, а не к солнцу.
Что дешевле установить и что дешевле эксплуатировать?
Контроллер излишков — с большим отрывом самая дешевая позиция в этом списке: один контроллер и датчик тока, устанавливаются за одно утро на уже имеющийся бойлер и обычно возвращают 700–1200 кВт·ч в год от поля 4–5 кВт (пик). Его ограничения очевидны. Он использует только излишек, который уже существует, практически ничего не дает с ноября по февраль, и каждый перенаправленный киловатт-час — это киловатт-час, который уже не будет отдан в сеть.
Тепловой насос для ГВС стоит в несколько раз дороже и требует помещения для оборудования с притоком воздуха и дренажом, но дает наименьшую стоимость киловатт-часа горячей воды в течение всего года и является единственным вариантом в этом списке, который снижает зимний счет.
Солнечные коллекторы по капитальным затратам находятся посередине и требуют наибольшей инженерной проработки — гликоль, расширительный бак, ежегодная проверка давления, замена жидкости каждые 5–8 лет, — но взамен дают наибольшую выработку с квадратного метра и коллектор без движущихся частей со сроком службы 25–30 лет.
Где каждый вариант действительно выигрывает?
- У вас уже есть PV и бойлер, и вы хотите недорогой первый шаг → контроллер излишков, который использует летний избыток, но почти ничего не дает с ноября по февраль.
- Крыша маленькая или занята, а потребность в горячей воде велика — семья из пяти человек, гостевой дом, спортзал → солнечные коллекторы. Только этот вариант превращает ограниченную площадь в большое количество тепла.
- Полностью электрический дом, прохладный климат, круглогодичная потребность, нет газа → PV с тепловым насосом для ГВС. Здесь основную работу делает COP, а не крыша.
- Отдача в сеть не оплачивается, ограничена или сокращается → солнечные коллекторы или тепловой насос. Излишек PV, который невозможно продать, резко меняет расчет.
- Одна небольшая крыша должна обеспечить и электроэнергию, и тепло → гибридные панели PVT — это четвертый ответ, а не компромисс между этими тремя.
Как принять решение?
Ответьте на три вопроса. Велика ли потребность в горячей воде или определяющим ограничением является площадь крыши? Тогда солнечные коллекторы или PVT. Дом полностью электрический с круглогодичной потребностью? Тогда тепловой насос для ГВС — отдельно или вместе с солнечными коллекторами — обычно дает наименьшую стоимость за весь срок службы. Уже есть PV и бойлер? Контроллер излишков — недорогой способ использовать летний избыток в дополнение к любому из вариантов.
Solimpeks производит солнечные коллекторы, панели PVT и тепловые насосы, поэтому эти пути можно объединить вокруг одного накопителя — солнечный змеевик внизу, змеевик теплового насоса над ним, — а не выбирать их как соперников.
Часто задаваемые вопросы
Что лучше: контроллер излишков PV или солнечные коллекторы?
Они выполняют разные задачи. Контроллер излишков — недорогое дополнение для домохозяйства, у которого уже есть PV и бойлер, но он использует только летний избыток. Солнечные коллекторы дают в два-три раза больше тепла с квадратного метра и покрывают 50–90 % годовой потребности в горячей воде, что решает вопрос там, где потребность в горячей воде высока или площадь крыши ограничена.
Можно ли использовать контроллер излишков и солнечные коллекторы вместе?
Технически да, если в бойлере есть и солнечный змеевик, и ТЭН. На практике они конкурируют за один и тот же объем бака в одни и те же солнечные дни, поэтому такое сочетание редко оправдывает свою стоимость.
Хорошо ли тепловой насос для ГВС работает с PV?
Очень хорошо. Каждый киловатт-час излишка превращается в 2,5–3,5 кВт·ч горячей воды вместо одного, поэтому небольшое поле PV дает гораздо больше. Используйте таймер или управление, связанное с PV, чтобы агрегат работал во время дневного избытка, а не ночью.
Что из этих трех служит дольше всего?
PV-модули обычно работают 30–40 лет, солнечные коллекторы — 25–30, тепловые насосы для ГВС — 12–15, а контроллеры излишков — 10–15. Срок службы важнее всего для компонентов, до которых трудно добраться: тех, что установлены на крыше.
Что делать, если бойлера нет вообще?
Тогда контроллер излишков не подходит, потому что нечего нагревать. Реалистичными вариантами становятся тепловой насос для ГВС со встроенным бойлером или солнечный накопитель предварительного подогрева, работающий вместе с существующим двухконтурным котлом.