Trendem dnešní doby pro rodinné domy je instalace domácí fotovoltaické elektrárny (FVE). FVE elektrárny se staví jako autonomní, bez napojení na veřejnou elektrickou síť (off-grid), nebo napojené na veřejnou elektrickou síť (ON-GRID). Případně existují systémy hybridní, vhodně kombinující oba systémy.

Vyrobenou energii je obvykle přednostně určena ke spotřebě, uložena do baterií případně jinak uložena a zbytek pak prodán do distribuce a to v závislosti na zvoleném systému FVE elektrárny případně zvoleném střídači.

Tepelná čerpadla ARISTON konstrukční řady NIMBUS NET R32 jsou schopny s domácí FVE elektrárnou vhodně pracovat a přebytky elektrické energie maximálně využívat - ukládat.

Prakticky existují dva způsoby uskladnění elektrické energie:

1. uskladnění přebytku do baterií
2. uložení přebytku energie do tepelného zásobníku, přičemž tepelným zásobníkem může být
   1. zásobník teplé vody (TUV)
   2. zásobník topení nebo přímé uložení do topení

Způsob 1) řeší vlastní elektrický střídač a neumíme ho z hlediska topení nijak ovlivnit.
Způsoby pod body 2a) a 2b) můžeme volbou vhodného příslušenství, systému zapojení a vhodným nastavením regulace tepelného čerpadla ovlivnit a přebytek energie maximálně využít.
Základní podmínkou spolupráce tepelného čerpadla NIMBUS NET R32 a systému domácí FVE elektrárny je získat informaci o přebytku energie.
Střídač musí být schopen poslat do regulace vnitřní jednotky informaci o přebytku energie a to formou signálu 230 V (230 V = přebytek energie).

Tepelné čerpadlo pak následně „přebytek energie“ dokáže využít v následující posloupnosti:

1. Primárně dojde k navýšení teploty zásobníku TUV o teplotu předem nastavenou (přehřátí zásobníku). K přehřátí může dojít kombinací funkce tepelného čerpadla, elektrokotle nebo doplňkového topného tělesa v zásobníku. Maximální teplota přehřátí (navýšení běžné nastavené teploty) je až o 20 °C. Tato funkce je aktivní celoročně.
2. Následnou prioritou je ohřev vody v topení nebo chlazení a to:
   1. a) Ohřev přímo topné soustavy v případě, že není součástí systému akumulační nádrž (buffer): tato funkce využití přebytku energie se použije pouze při aktivaci vícestupňového způsobu regulace (nastavení kdy mohu mít víc než teplotu místnosti den a noc). V takovém případě při přebytku elektrické energie dojde k navýšení žádané teploty topení – vznikne požadavek na topení a tepelné čerpadlo případně záložní zdroj integrovaný nebo externí ohřívají vytápěné prostory.

   2. ---

      b) Ohřev akumulační nádrže topení (buffer) - pokud je nádrž přítomna v hydraulickém systému a aktivována v regulaci tepelného čerpadla. Nutnou podmínkou je instalace teplotního čidla akumulace a aktivace funkce řízení akumulace topení. Převýšení teploty akumulace je možné opět o max. 20 °C a jde o nastavitelnou hodnotu. K navýšení teploty akumulace se využije tepelné čerpadlo a případně integrovaný záložní zdroj – elektrokotel nebo externí zdroj dle nastavení.

---

Předností využití přebytku elektrické energie do akumulace – tepelného zásobníku je maximální využití vyrobené elektrické energie. Přebytky energie z fotovoltaických panelů nekončí ve veřejné el. síti, ale jsou nepřímo uskladněny a s maximální efektivitou využity v místě výroby – tedy v domácnosti.
Zapojením tepelného čerpadla do využití přebytku energie získáváme násobně více energie tepelné a to v závislosti na aktuálním COP tepelného čerpadla. Proto je využití tepelného čerpadla účelnější, než pouhé „pálení energie“ topným tělesem v akumulaci.

V Brně dne 22.3.2023

Zpracoval: Bohumil Plachý

Fotografie reálné instalace od pana Milana Junka - Dobré řemeslo, Kanice.

Panely FVE na střeše domu

Pohled na venkovní jednotku tepelného čerpadla Nimbus 8kW a nabíjecí stanice pro auto.

Technické zázemí s vnitřní jednotkou tepelného čerpadla Nimbus a zásobníkem teplé vody.