Analiza energetyczna i ekonomiczna współpracy instalacji fotowoltaicznej z pompą ciepła

• Autorzy: Chwieduk B.

Warianty tytułu

EN

Energetic and economic analysis of cooperatoin of photovoltaic system and heat pump

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano wyniki obliczeń dotyczących współpracy instalacji fotowoltaicznej z pompą ciepła. Rozważania dotyczą mikroinstalacji fotowoltaicznej o mocy nominalnej 2,7 kWp dedykowanej dla wybranego budynku jednorodzinnego. Na podstawie rachunków za energię elektryczną wyznaczono zapotrzebowanie na energię do ogrzewania. W wybranym do obliczeń budynku zainstalowana jest pompa ciepła o mocy elektrycznej 1,8 kW oraz wyznaczonym na podstawie danych pomiarowych COP równym 4,9. Posiadając dane meteorologiczne średniej godzinowej temperatury zewnętrznej obliczono ilość energii jaka w danej godzinie roku niezbędna jest do zachowania komfortu temperaturowego w rozpatrywanym budynku. Wykorzystując dane techniczne pompy ciepła określono czas pracy pompy ciepła z jej nominalną mocą w kolejnych dniach roku. Zyski energetyczne z instalacji fotowoltaicznej określono wykorzystując dane meteorologiczne napromieniowania pobrane ze strony internetowej Ministerstwa Infrastruktury i Budownictwa. W skład rozważanego systemu fotowoltaicznego wchodzą moduły fotowoltaiczne oraz inwerter. Obliczenia przeprowadzono dla dwóch różnych przypadków: w pierwszym pompa ciepła działa gdy temperatura zewnętrzna jest najniższa, w drugim praca pompy ciepła jest uzależniona od pracy systemu fotowoltaicznego. Uwzględniając aktualne przepisy prawne dotyczące wsparcia finansowego dla mikroinstalacji fotowoltaicznych określono korzyści jakie płyną ze współpracy instalacji fotowoltaicznej z pompą ciepła. Na zakończenie zaprezentowano wnioski z przeprowadzonych obliczeń.

EN

The paper presents results of analysis of cooperation of photovoltaic system with a heat pump. Considerations apply to photovoltaic microinstallations dedicated to a single family building. The power of the installation is 2.7 kWp. On a basis of the electricity bills, the need of energy for heating purposes has been determined. The building under consideration is equipped with a heat pump with power of 1.8 kW. COP of the heat pump is about 4.9. To calculate the amount of energy required at the given hour of the year, which is necessary to keep the inside room temperature constant, meteorological data of the average hourly outdoor temperature was used. Using the technical data of the heat pump, the heat pump's operating time was determined. Energy fields from photovoltaic installations was calculated using meteorological data of solar irradiation. The photovoltaic system is composed of photovoltaic modules and an inverter. Calculations were developed for two different cases. In a first case the heat pump works when the outside temperature is low. In a second case, the heat pump operation depends on the operation of the photovoltaic system. Taking into account the current legislation of financial support for the photovoltaic microinstallations, benefits of the photovoltaic solar systems have been calculated. The last chapter presents conclusions of the calculations.

Słowa kluczowe

PL

energetyka słoneczna; fotowoltaika; pompa ciepła; ekonomia

EN

renewable energy; photovoltaic; heat pump; economy

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 5
• Strony: 66--73
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Chwieduk B.

• doktorant na wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa, Instytut Techniki Cieplnej, Politechnika Warszawska

Bibliografia

• [1] Chwieduk B., Chwieduk D.: Performance analysis of a PV driven heat pump system during a heating season in high latitude countries, 12th IEA Heat Pump Conference 2017
• [2] Chwieduk D.: Energetyka słoneczna budynku, Arkady, Warszawa, 2011.
• [3] Duffie J.A., Beckman W.A.: Solar engineering of thermal processes, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1991.
• [4] Pstraś L.: Wysokość taryf skupu energii a rentowność mikroinstalacji PV, Fotowoltaika nr 3/2013.
• [5] Szymański B.: Małe instalacje fotowoltaiczne, Globenergia, Kraków 2013.
• [6] Cenaprądu.strefa.pl. http://www.cenapradu.strefa.pl
• [7] Enerad.pl. https://enerad.pl/pge/oferty-pradu/
• [8] Esupersklep.pl. http://esupersklep.pl/viessmann-m-9.html?show=full&sort=4d
• [9] Fotowoltaika.coral.com.pl. http://fotowoltaika.coral.com.pl/files/20130307161310_MODULY_FOTOWOLTAICZNE_VIESSMANN_dt_vitovolt_typ_typ_p245jb_comma__p250jb_comma__p255jb_pl.pdf
• [10] Idmsa.pl. http://www.idmsa.pl/231942-pge--srednioroczny-wzrost-cen-energii-elektrycznej-w-l-2016-2030-to-ok-2-6-.html
• [11] Ministerstwo Infrastruktury i Budownictwa. http://mib.gov.pl/2-Wskazniki_emisji_wartosci_opalowe_paliwa.htm
• [12] Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. http://nfosigw.gov.pl/oferta-finansowania/srodki-krajowe/programy-priorytetowe/prosument-dofinansowanie-mikroinstalacji-oze/informacje-o-programie/
• [13] Solar-pur.com. https://www.solar-pur.com/products/sma-sunny-boy-sb-3000tl-21-solar-wechselrichter?variant=34423457422&ls=pl&gclid=CL7suv7BzNQCFUeLsgodfwwF5A
• [14] Ustawa o odnawialnych źródłach energii. http://isap.sejm.gov.pl/DetailsServlet?id=WDU20150000478

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).