Fűtés napelemek által termelt villamos energiával

A villamos energiát meleg víz előállítására és fűtésre is fel lehet használni. A háztartási meleg víz előállítása minden hónapban jelentkező, alacsonyabb költség, míg a fűtés főleg a téli időszakban jelent nagyobb kiadást.

Az elektromos fűtés számos előnnyel jár:

• az erre alkalmas ingatlanban könnyen és gyorsan kiépíthető
• nem kell hozzá gázterv, kéményseprő nyilatkozata vagy más hatóság közbenjárása
•  nincs szükség kéményre és kéményseprésre
• a fűtőanyagot nem kell feldolgozni, és a tüzet nem kell folyamatosan táplálni
• a legtöbb esetben a karbantartásra sem kell költeni

A napelem rendszer olyan energiaforrást jelent az elektromos fűtésnek, mely tiszta, környezetbarát és megfelelő betermelés esetén jelentősen képes csökkenteni az áramszámlát. Bár a fűtési időszakban a napelemek kevesebb villamos energiával látják el a házat, ennek ellenére télen sem kell teljesen lemondani a napenergiáról.

A szolár energiával történő fűtésnél mindenképpen meg kell vizsgálni, hogy biztosított-e a napelemes rendszer megtérülése. Bár az újépítésű házaknál jó döntés lehet a villamosenergiával történő fűtés, régebbi épületeknél már számos buktató akadhat.

A számításnál figyelembe kell venni, hogy 1 köbméter gáz fűtőértékét nagyjából 10 kWh áram elhasználásával lehet kiváltani. Ez megközelítőleg háromszor drágább megoldást jelent, mint a gáz felhasználása. Egy több évtizedes házat Magyarországon még nem láttak el olyan padló- illetve födémszigeteléssel, mely megfelelő az elektromos fűtéshez, így ezeknél még a legkorszerűbb kivitelezési módok is 30 év fölé emelhetik a megtérülést.

Emellett az ilyen korszerűtlen szigetelésű épületek fűtési igények kielégítéséhez nagyméretű napelemes rendszer szükséges, amely a legtöbb esetben el sem fér az épület tetején. Ez további megoldandó feladatot és költséget jelent a kivitelezés során.

Az árammal történő fűtés a következő esetekben éri meg:

•  új építésű házaknál, ha a fűtésének energiaigénye nem több évente 50 kWh/négyzetméter értéknél
• házfelújításnál, ha megtörténik a szigetelés
• itkán használt épületek alkalmankénti felfűtésére

A napelemes rendszer energiaellátásával kiépített fűtés megtérüléséhez három fő feltételt kell megteremteni:

• a ház jó hőszigeteléssel rendelkezzen
• a felszerelt napelemes rendszer optimálisan termeljen
• a fűtőtestek a legjobb hatásfokkal dolgozzanak

A házak utólagos szigetelése munkaigényes, de mindenképpen szükséges a megfelelő hőszigetelési tulajdonságok eléréséhez. Itt nem elég a falakat kívülről leszigetelni, és a nyílásszárókat kicserélni, mert jelentős a hőveszteség az alapozáson és a tetőn keresztül is.

A felszerelt napelemek optimalizációja több lépcsős, elsősorban a rendszer tökéletes méretezését kell eltalálni. Emellett több string kialakításával, a megfelelő inverter felhasználásával, és a minőségi alkatrészek beépítésével lehet kihozni egy hasonló megújuló energiaforrásokat használó beruházásból a maximumot.

A fűtőtesteknél pedig meg kell találni az egyensúlyt a kivitelezési költsége, a felhasználói komfort és a teljesítmény között. A túl nagy belmagasságú épületek légtömegét gipszkartonnal lehet csökkenteni, a fűtést pedig modern eszközökkel kell vezérelni.

A napelemek által termelt villamosenergiával való fűtés főbb előnyei közé tartozik, hogy nincs környezetszennyezés, nem kell gázcsöveket felszerelni az épületben, és megspórolható a kéményt használó tüzelőberendezések engedélyeztetése és költséges kiépítése. Utóbbiaknál így nem lesz szükség a karbantartásra, és az éves kéményseprői ellenőrzésekre sem.

A napelemek által termelt villamosenergiával való fűtés módok számára sokszor egyáltalán nincs szükség karbantartásra, és napelemek élettartama is több évtized. Ezt az értéket a hagyományos fűtési rendszerünk, mint a gázkazán vagy a cserépkályha nem tudják, 1-2 évtized után mindenképpen csere vagy felújítás kell. 

A napelemes fűtés legfőbb hátránya, ha a nem megfelelő tervezés miatt nem térül meg az ára. Természetesen környezettudatosság miatt ilyenkor is kiépíthető a rendszer, de tisztában kell lenni azzal, hogy pénzügyileg nem éri meg a használata.

Kockázatot jelenthet még, ha a megtérülési időszak alatt változik a betermelt villamos energia kapcsán az érvényben lévő szabályozási környezet. Amennyiben az elszámolás szabályai a felhasználóra nézve hátrányosan változnak, az jelentősen ronthatja a napelemes rendszerek, és rajtuk keresztül a napelemes fűtés megtérülését. Jelenlegi ismeretek alapján például 2024. január 1. napjától a szaldó elszámolás helyett a betermelt és elfogyasztott villamos energia mennyiségét külön-külön kell megállapítani.

A napelemes rendszer háztartásban történő felhasználása számos fűtéstípussal oldható meg. Ezek között a legnépszerűbb a hőszivattyú, a padlófűtés, a radiátorok felszerelése, az infrapanelek vagy az inverteres klíma használata, illetve az elektromos kazán bekötése.

A hőszivattyú a levegőből, a talaj felső vagy alsó rétegéből, illetve a talajvízből veszi ki a felhasznált hőmennyiséget. Ezt az épületen belül adja át hőcserélőnek, a rendszert is működtető szivattyúnak pedig áramra van szüksége. Ez az áramfogyasztás váltható ki a napelemes rendszerrel, így a napenergia ilyenkor közvetett módon segít be a fűtésbe.

Előnyei:

• nagy hidegben is megbízhatóan termeli az energiát
• nyáron légkondicionálásra is felhasználható

Hátrányai:

• sok munkával és költséggel jár a kiépítése
• egyes típusainál nem építhető be a hőszívattyú kollektor feletti terület, illetve biztosítani kell a talajvíz megfelelő szintjét

A hőszivattyú nem csak a fűtésért lehet felelős, hanem hőjét a háztartási melegvíz előállítására is fel lehet használni.

Az elektromos padlófűtés többféle kivitelben érhető el. Ha vizes rendszert kell kiépíteni, akkor a napelem energiája a vizet melegíti fel, amit szivattyú juttat el a padlóba épített csövekbe. Ha nem vizes a padlófűtés, akkor infrakábeleket vagy infraszőnyeget fektetnek le a járólap, vagy a speciális, gumitömítésű laminált padló alá. Ilyenkor ezek az  árammal infrahullámokat készítenek, amelyek felmelegítik az útjukba kerülő dolgokat.

Előnyei:

• még a vízcsövekkel szerelt rendszer kiépítése is olcsóbb, mint egy hőszivattyúé
• az infraszőnyeggel vagy infrakábelekkel szerelt rendszerek pedig a legolcsóbb fűtési módnak számítanak, és pár óra alatt elkészülhetnek
• a nem vizes rendszerű padlófűtés csak nagyon ritkán hibásodik meg, és nincs szüksége karbantartásra

Hátrányai:

• a vizes rendszerű padlófűtés hibájakor fel kell bontani az egész padlót

Az elektromos radiátor közvetlenül a villamos energiát használja fel hőtermelésre. A belsejében samottból készült hőtároló található, így amikor felfűtése után lekapcsol, tovább sugározza a meleget.

Előnyei:

• egyedileg szabályozható
• nagyon változatos méretben, formában és megjelenésben érhető el
• 500-2000 W-os teljesítményben kapható

Hátrányai:

• nem simul be a környezetébe annyira, mint az alternatívák
• a radiátor viszonylag drága

Az elektromos radiátor nincs rákötve a vízhálózatra, így melegvíz előállítására nem használható.

Az inverteres klíma nyáron hűt, télen fűt. A napelemek által termelt áramot a berendezés belsejében található inverter a szabályozásban vesz részt, míg kompresszor alakítja át megfelelő formátumúvá.

Előnyei:

• könnyen és gyorsan felszerelhető
• a páramentesítést is megoldja, így elkerülhető a penészesedés
• nagyon sokféle méretben és kivitelben vásárolható meg

Hátrányai:

• nagyon nehéz klímás szakembert találni, így a meghibásodása esetén akár hetekig is hűtés/fűtés nélkül maradhat az adott helyiség

Az infrapanel működési elve hasonló a padlófűtésnél használt infraszőnyegéhez vagy infrakábelekéhez. Az  áramból hullámokat állt elő, ami a levegőt nem, csak a helyiségben lévő tárgyakat melegíti fel. Mennyezetre és falra szerelhető változatban is elérhető.

Előnyei:

• nagyon gazdaságosan működtethető
• számos méretben és teljesítményben kapható

Hátrányai:

• viszonylag nagy méretű, kilóg a környezetéből
• felületi hőmérséklete 100 fok körüli, ami veszélyes lehet a gyerekekre
• nem tartja a hőt, és nem szabályozható a teljesítménye, vagy fűt, vagy ki van kapcsolva

Az infrapanel sem használható a melegvíz előállítására, és nem is bírja a nedvességet. Fürdőszobában vagy más vizes helyiségekben ezért nem is használható.

Az elektromos kazán fűtőszál segítségével melegíti fel a rendszerben keringő folyadékot, ami háztartási melegvíz előállítására is használható.

Előnyei:

• könnyen és gyorsan kiépíthető
• olcsó a beruházás költsége

Hátránya:

• nagyon sok energiát fogyaszt

A napelemek által termelt villamos energiával való fűtés kiépítésének ára nagyon széles körben szóródhat. Komoly tétel a napelemes rendszer, a napelemek, az inverter és minden kapcsolódó alkatrész felszerelése, emellett a választott fűtési mód jelent még további kiadást.

A napelemes rendszer kiépítésének költsége akár több milliós beruházás is lehet. Ha nemcsak az elhasznált villamosenergiát szeretnénk kiváltani, hanem a fűtési hőigényt is fedezni szeretnénk több napelempanelt kell kiépíteni, ezáltal a költségek is növekednek. Mivel a fűtés miatt sokkal több panelre lesz szükség. Ha szükség van szigetelésre, akkor csak az épület külső polisztirol szigetelése és a nyílászárók cseréje bele kerülhet akár több millió forintba is. Ez még csak mintegy 10-15%-os éves fűtésköltség-csökkenést eredményez, több évtizedes megtérüléssel.

Amennyiben energiatakarékosabb tető kerül a házra, és le lesz szigetelve az aljzat és a födém, az is további több millió forintos kiadást jelenthet, de már 50%-os éves fűtésszámla megtakarítást eredményezhet.

Ha az épület újépítésű, akkor a szigetelés már korszerű, és a fűtési rendszert kell csak megfelelően kiválasztani. Az infraszőnyeg vagy kábelek olcsók, a telepítésük anyagköltséggel és munkadíjjal együtt sem haladja meg a pár százezer forintot. A vizes padlófűtés kiépítése már milliós tétel is lehet, egy-egy komolyabb infrapanel pedig 70-100 ezres forintnál kezdődik.

Az inverteres klíma beépítése anyagköltséggel és munkadíjjal együtt elérheti a 300-500 ezer forintot, több berendezés telepítés esetén a csövezés ára és a munkadíj elosztódik. Az elektromos kazánok ára pedig 100-200 ezer Ft-os kiadást jelent.

Hogy mennyit lehet megspórolni az elektromos fűtéssel, azt minden esetben a tervezéskor kell kiszámolni. A napelemes rendszer kiépítése után például egy átlagos családi ház esetében megtakarítható a havi átlag 15-25 ezer Ft-os gázszámla, és a néhány ezer forintos melegvíz-számla. A választott berendezésektől függően évente további néhány tízezer forint spórolható meg a kisebb karbantartási igényen, illetve 10-20 évente egy-egy kazáncsere vagy felújítás árát sem kell kifizetni.

A napelemes rendszernél elsődlegesen a megtérülési mutatókra kell figyelni, hiszen az energiapazarló épületeknél előfordulhat, hogy sohasem térül meg egy napelemek által termelt villamos energiával való fűtés kiépítése. Emellett fontos, hogy a napelem szerelés szakértő és megfelelő minőségű alkatrészeket felhasználó kivitelezővel történjen, és a napelemek ideális tájolással kerüljenek elhelyezésre.

Ha ezek a feltételek biztosítva vannak, akkor már csak a háznak megfelelő hőleadó egységeket kell megtervezni. Mivel ezek egy része fixen beépítésre kerül, így itt is fontos a szakszerű kivitelezés. Ellenkező esetben előfordulhat, hogy szereléskor nem csak az elektromos fűtés alkatrészeit kell cserélni, hanem a padlóburkolatot is.