Încălzire cu panouri fotovoltaice: mit sau economie reală?

Încălzirea cu panouri fotovoltaice poate aduce o economie reală, dar nu peste tot și nu fără condiții. Curentul produs de panourile fotovoltaice poate alimenta o încălzire electrică – de exemplu încălzire cu infraroșu, folie de încălzire sau pompă de căldură – și astfel reduce cantitatea de curent cumpărat din rețea. Mărimea economiei depinde de izolarea termică a casei, de tipul încălzirii, de dimensionare și de modul de decontare, iar din cauza limitei producției de iarnă necesită o planificare atentă.

Din cauza fluctuației prețurilor la energie și a conștiinței față de mediu, tot mai mulți se gândesc la consumul de energie al casei lor, iar energia solară joacă un rol tot mai mare în acest sens. În acest articol parcurgem posibilitățile încălzirii cu panouri fotovoltaice, miturile ei frecvente și în ce condiții poate deveni o soluție economică și ecologică.

Ce este, de fapt, încălzirea cu panouri fotovoltaice?

Prin încălzire cu panouri fotovoltaice nu înțelegem încălzirea apei cu panouri solare termice. Panoul solar termic folosește direct energia termică a soarelui pentru producerea apei calde, în timp ce baza încălzirii cu panouri fotovoltaice este sistemul fotovoltaic (PV), care produce curent electric din lumina soarelui. Cu acest curent pot fi alimentate sistemele de încălzire electrică ale casei, de exemplu:

• încălzire cu infraroșu (de ex. panouri radiante cu infraroșu);
• încălzire în pardoseală (de ex. covor de încălzire, cablu de încălzire, folie de încălzire, film de încălzire);
• încălzire în tavan;
• încălzire în perete;
• sisteme cu pompă de căldură (aer condiționat aer-aer, pompă de căldură aer-apă);
• panouri de încălzire.

Necesarul de curent al acestor sisteme poate fi acoperit în parte de panourile fotovoltaice, astfel că trebuie cumpărat mai puțin curent din rețea.

Mituri și provocări reale

Posibilitatea încălzirii cu panouri fotovoltaice este promițătoare, dar este important să ne facem o imagine realistă despre funcționarea și limitele ei. Trei afirmații frecvente care merită clarificate:

„Panoul fotovoltaic nu produce iarna destul curent pentru încălzire.”

Aceasta este cea mai frecventă și o îngrijorare justificată, deoarece producția depinde de intensitatea radiației solare și de poziția soarelui. În Ungaria, aproximativ 70–80% din producția anuală a unui sistem fotovoltaic se realizează în lunile de primăvară-vară (martie–septembrie), iar în lunile de iarnă (noiembrie–februarie) producția este de doar 10–20% din cea de vară. Necesarul de încălzire este însă cel mai mare tocmai iarna.

Această asimetrie dintre producție și consum o punea înainte în balanță decontarea prin sold: excedentul injectat în rețea vara era scăzut de furnizor din consumul de iarnă. La sistemele noi, aceasta nu mai funcționează așa. În Ungaria, de la 1 ianuarie 2024, micile centrale de dimensiunea gospodăriei sunt în decontare brută: contorul bidirecțional ține două contoare, unul pentru energia injectată, unul pentru cea preluată, iar furnizorul le facturează independent unul de altul. În sold poate rămâne doar cine a depus până în septembrie 2023 cererea de realizare și și-a pus sistemul în funcțiune până la 1 ianuarie 2026 – și acesta cel mult 10 ani. Despre slăbiciunea producției de iarnă scrie mai pe larg articolul nostru despre utilitatea de iarnă a panourilor fotovoltaice.

„Investiția inițială este prea scumpă, nu se amortizează niciodată.”

Realizarea unui sistem fotovoltaic și a unei încălziri electrice eficiente este într-adevăr o investiție însemnată. Prețul panourilor fotovoltaice arată pe termen lung o tendință descrescătoare, iar uneori programe de sprijin de stat ajută investiția – condițiile și termenele acestora se schimbă însă, de aceea trebuie verificat mereu apelul actual; despre ultimul program, cu baterii, scrie articolul nostru separat. Perioada de amortizare a unui sistem bine planificat și dimensionat se situează, după estimarea noastră, în jurul a 8–12 ani, care poate scădea odată cu creșterea prețurilor la energie; la decontarea brută depinde însă puternic de cât curent folosește casa în momentul producției. Pe durata de viață de chiar 25–30 de ani a panourilor, economia poate fi însemnată.

„O casă încălzită cu panouri fotovoltaice este nesănătoasă.”

Unii se îngrijorează, în legătură cu încălzirea electrică, din cauza electrosmogului sau a altor efecte asupra sănătății. Panoul fotovoltaic nu schimbă nimic în aceasta: încălzirea funcționează la fel, de oriunde ar veni curentul. Despre emisia electromagnetică a foliei de încălzire am făcut propria măsurătoare, al cărei rezultat îl prezintă pagina noastră despre electrosmog. Un alt avantaj al încălzirii cu infraroșu este că nu produce curent puternic de aer, deci ridică mai puțin praful, ceea ce poate fi favorabil și alergicilor.

Condițiile economiei reale

Economia încălzirii cu panouri fotovoltaice nu este un mit, dar poate fi obținută doar dacă sunt îndeplinite anumite condiții, iar sistemul este planificat conștient.

1. Izolație termică bună și eficiență energetică

Aceasta este condiția de bază cea mai importantă. Într-o casă prost izolată, pierderea de căldură este atât de mare încât nici cel mai mare sistem fotovoltaic nu ar acoperi economic necesarul de încălzire. Izolarea termică a pereților, a planșeului, a pardoselii și a tâmplăriei este o chestiune-cheie: cu cât necesarul de căldură al clădirii este mai mic, cu atât ajunge un sistem fotovoltaic mai mic și cu atât este mai ușor de obținut o economie reală.

2. Încălzire electrică eficientă

Nu este indiferent ce încălzire electrică alimentează panoul fotovoltaic:

• Pompe de căldură (de ex. aer condiționat aer-aer): valorile lor COP sunt peste 3–4, adică dintr-un kWh de curent produc 3–4 kWh de căldură. Pentru încălzirea cu pompă de căldură, potrivit informării MVM Optimum, se poate utiliza în Ungaria și tariful redus H, dacă echipamentul îndeplinește condițiile; pentru panou radiant cu infraroșu și pentru alte încălziri care produc căldura direct din curent, nu.
• Încălzire cu infraroșu (panouri radiante cu infraroșu, folie de încălzire): încălzește prin radiație direct corpurile și obiectele, nu aerul. Dă rapid senzație de confort, iar cu reglaj pe încăperi (termostat) consumul poate fi bine controlat. Randamentul ei – ca la orice încălzire electrică directă – este aproape total; economia o dau senzația termică mai bună și reglajul pe zone.
• Încălziri de suprafață (în pardoseală, în tavan, în perete): dau o distribuție uniformă a căldurii, cu temperatură joasă de tur, ceea ce, combinat cu pompa de căldură, este deosebit de eficient.

3. Stocarea energiei cu baterie

Bateria de acasă acoperă diferența în cursul zilei: stochează curentul produs ziua, dar neconsumat, și îl restituie seara sau noaptea. Nu este potrivită pentru transferul excedentului de vară spre iarnă, deci nu rezolvă deficitul de iarnă, dar poate crește semnificativ ponderea consumului propriu – lucru deosebit de valoros la decontarea brută – și face casa mai independentă de rețea. Dezavantajul este că bateriile sunt încă scumpe, de aceea amortizarea lor este lungă; prețul lor scade însă, iar tehnologia se dezvoltă.

4. Smart home și consum conștient de energie

Cu un sistem de termostate inteligente, încălzirea poate fi adaptată prezenței locatarilor, vremii și cerințelor fiecărei încăperi. Cu reglajul pe zone, sistemul încălzește doar acolo și atunci când este nevoie, astfel încât se evită consumul inutil. Alături de panouri fotovoltaice merită adaptată și încălzirea la momentul producției: în orele cu soare, încălzirea radiantă poate încălzi suprafețele, care cedează căldura și mai târziu.

5. Dimensionare și montaj adecvate

Dimensionarea sistemului fotovoltaic și a încălzirii trebuie încredințată unui specialist, care ține cont de particularitățile clădirii, de necesarul de căldură, de obiceiurile de consum și de regulile actuale de decontare. Fără proiectare exactă și montaj profesional nu există funcționare eficientă și sigură.

Încălzirea cu panouri fotovoltaice ca sistem complex

Economia nu este deci de așteptat de la panoul fotovoltaic în sine, ci de la proiectarea și execuția atentă a întregului sistem. Încălzirea cu panouri fotovoltaice funcționează bine dacă:

• clădirea este economă energetic – cu cât izolația termică este mai bună, cu atât necesarul de încălzire este mai mic;
• în ea funcționează o încălzire electrică eficientă – pompă de căldură, încălzire cu infraroșu sau încălzire de suprafață;
• producția și consumul coincid cât mai bine în timp – la vechile sisteme cu decontare prin sold, excedentul de vară putea încă să compenseze deficitul de iarnă, la noile sisteme cu decontare brută contează consumul propriu direct și stocarea zilnică;
• o comandă inteligentă – termostate inteligente și reglaj pe zone – ține consumul sub control.

Concluzie

Economia încălzirii cu panouri fotovoltaice este un obiectiv real, dar nu este la fel de favorabilă pentru toți și nu se poate promite în general că costul cu curentul al încălzirii dispare – se poate însă reduce cu un sistem bine planificat. Investiția se amortizează și asigură pe termen lung costuri mici de întreținere dacă casa este eficientă energetic, tehnologia de încălzire este bine aleasă, dimensionarea ține cont de regulile actuale de decontare, iar exploatarea este conștientă.

Un sistem de încălzire cu panouri fotovoltaice bine planificat și montat profesional face bine, pe lângă buzunar, și mediului: reduce amprenta de carbon a casei și crește securitatea energetică. Bazele sistemelor fotovoltaice le rezumă pagina noastră despre panouri fotovoltaice, iar despre planificarea comună a foliei de încălzire și a panourilor fotovoltaice scrie articolul nostru Folia de încălzire și panourile fotovoltaice. Înainte de decizie merită evaluate cu un specialist particularitățile casei: o propunere concretă dăm pe baza unei evaluări la fața locului (în Ungaria).