Μελέτη συστήματος αντλίας θερμότητας για θέρμανση πισίνας σε βίλα στη νότια Γαλλία

8 φωτοβολταϊκά θερμικά πάνελ + 1 αντλία θερμότητας = μηδενικός λογαριασμός ηλεκτρικού ρεύματος για τη θέρμανση πισίνας

Νίκαια, Γαλλία | Εξωτερική πισίνα 40 m³ | Χωρίς θερμομονωτική κάλυψη | Μάιος–Οκτώβριος

1. Διαμόρφωση συστήματος

2. Γιατί λειτουργεί — Διπλό όφελος

Ένα τυπικό φωτοβολταϊκό πάνελ παράγει μόνο ηλεκτρική ενέργεια. Ένα PVT πάνελ εκτελεί δύο λειτουργίες ταυτόχρονα:

Ο δεύτερος κανάλι είναι ο πραγματικός παράγοντας αλλαγής. Το νερό της πισίνας διέρχεται πρώτα από την PVT διάταξη, όπου η ηλιακή ενέργεια αυξάνει τη θερμοκρασία του κατά 3–5°C προτού φτάσει στην αντλία θερμότητας. Με υψηλότερη θερμοκρασία εισόδου, η διαφορά θερμοκρασίας που πρέπει να επιτύχει η αντλία θερμότητας μειώνεται — ο συμπιεστής λειτουργεί λιγότερο και ο COP αυξάνεται.

Αυτό είναι το βασικό πλεονέκτημα των PVT έναντι των «συνήθων φωτοβολταϊκών + αντλιών θερμότητας»: η αντλία θερμότητας λειτουργεί λιγότερο όχι μόνο επειδή τα PVT παράγουν ηλεκτρική ενέργεια, αλλά και επειδή τα PVT παρέχουν δωρεάν θερμότητα.

3. Μηνιαία Απόδοση

Αρνητικές τιμές δικτύου = καθαρή εξαγωγή στο δίκτυο. Από τον Μάιο έως τον Σεπτέμβριο, ο μετρητής λειτουργεί προς τα πίσω για πέντε διαδοχικούς μήνες.

4. Μία μέρα τον Ιούλιο — Ώρα προς ώρα

Ας εστιάσουμε σε μία τυπική μέρα τον Ιούλιο για να δούμε πώς αλληλεπιδρούν το PVT και η αντλία θερμότητας σε πραγματικό χρόνο:

Συνολική ημερήσια παραγωγή: 25,0 kWh ηλεκτρική ενέργεια + 55,2 kWh θερμότητα από PVT. Η αντλία θερμότητας κατανάλωσε μόνο 13,3 kWh. Καθαρό αποτέλεσμα: 11,7 kWh εξαγωγή στο δίκτυο — ενώ η θερμοκρασία της πισίνας διατηρείται στους 28°C.

5. PVT έναντι τυπικών φωτοβολταϊκών — Η διαφορά

Το PVT εξοικονομεί 561 € περισσότερα ετησίως σε σύγκριση με την τυπική φωτοβολταϊκή εγκατάσταση — διότι η θερμική ανάκτηση μειώνει το φορτίο της αντλίας θερμότητας κατά 55%. Το μικρό πρόσθετο κόστος του PVT σε σχέση με την τυπική φωτοβολταϊκή εγκατάσταση αποπληρώνεται σε λιγότερο από ένα έτος.

6. Επένδυση και Απόδοση

7. Το συνολικό αποτέλεσμα

Η παλιά λογική ήταν: η πισίνα χάνει X kWh θερμότητας, η αντλία θερμότητας παράγει X kWh με ηλεκτρική ενέργεια.

Τα PVT αναδιατυπώνουν τον τύπο:

Απώλεια θερμότητας από την πισίνα − ελεύθερη θερμική παροχή από PVT = το πραγματικό φορτίο της αντλίας θερμότητας.

Όταν ο ήλιος λάμπει έντονα — ακριβώς όταν η πισίνα χάνει τη μέγιστη ποσότητα θερμότητας — το σύστημα PVT παράγει ταυτόχρονα πληθώρα ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας. Η αντλία θερμότητας παραμένει ανενεργή κατά τις ώρες μεγίστου ηλιακού φωτός. Κατά τις ώρες εκτός αιχμής, λειτουργεί με προθερμασμένο νερό εισόδου, επιτυγχάνοντας σημαντικά υψηλότερο συντελεστή απόδοσης (COP).