En värmepump ökar självförsörjningen av en solpanelsinstallation i ett hus med runt 10 %. Ökningen av egenförbrukningsprocenten ger ekonomiska fördelar i storleksordningen 80 till 120 €/år ~mellan 8 % och 20 % av den genomsnittliga förbrukningen (fallstudie med en solpanels installation på 5 kWp och en 250 literstank, beräknat utifrån 0,293 euro/kWh för elförbrukning och 0,078 euro/kWh inmatningspris).
Kombinationen av en värmepump och solpaneler (PV) är ett mycket bra sätt att spara energi. Värmepumpen kan delvis drivas med gratis energi tack vare PV-installationen. Längre fram i detta avsnitt citeras en intern Daikin-studie som indikation på hur mycket man kan spara genom att kombinera en värmepump med PV-teknik.
Värmepumpar och PV
PV-paneler genererar elektricitet genom att omvandla solenergi, som i sin tur kan användas till två saker:
- Den kan användas i hemmet, och på så sätt sänka elkostnaderna varje månad (Självförsörjning)
- Den kan skickas tillbaka till elnätet mot ersättning (inmatningspris).
Inmatningspriser är policyverktyg som ska gynna investeringen i PV-paneler genom att erbjuda hushållen ersättning över marknadspris för det som levereras till nätet. Eftersom marknaden för PV-paneler har vuxit är behovet av incitament inte lika stort och inmatningspriserna sjunker därför i många länder i Europa. Det betyder att förbättrad egenförbrukning blir allt viktigare för att man ska kunna dra så mycket nytta som möjligt av en PV-installation. Att värma upp huset och varmvattnet med en värmepump istället för med gas är ett mycket bra sätt att göra det på. Förbrukningen förflyttas från gas till (delvis gratis) elektricitet.
Vanligtvis värms ett hus endast upp under vintern samt under vår och höst, medan PV-panelerna genererar mest elektricitet under sommaren. Men värmepumparna används även för uppvärmning av en tappvarmvattentank för dusch och bad. Behovet av varmvatten är det samma året runt. Dessutom kan man optimera tidpunkten för den dagliga återuppvärmningen av tanken. Hushåll med PV-paneler bör schemalägga uppvärmningen av tanken till mitt på dagen när PV-kapaciteten normalt sett är hög och hushållets efterfrågan på el är låg. På så sätt använder värmepumpen tillgänglig solenergi när den är tillgänglig. Det är mer attraktivt att få gratis varmvatten än att exportera den tillgängliga solenergin till nätet mot ogynnsamma inmatningspriser.
Dessutom kan varmvattentanken agera som ett ”energibatteri” om den kopplas till värmepumpen. Överflödig solenergi kan användas för att producera mer varmvatten, mer än vad hushållet normalt sett behöver under en dag. På ett effektivt sätt sparas energi som kan användas senare.
Daikins värmepumpar har optimerade algoritmer för att maximera användningen av överflödig solenergi.
En fallstudie från Daikin visar effekten av att installera en värmepump med PV-optimering. Denna fallstudie gjordes i Belgien i juni 2022 och omfattade en Daikin Altherma värmepump med 250 literstank och en PV-installation på 5 kWp.
Eftersom inmatningspriserna går ner kan fördelarna med PV optimeras genom att öka andelen egenförbrukning. Andelen egenförbrukning är procentandelen av den totala PV-produktionen som används av hushållet, och som därför inte exporteras till nätet.
Formeln för egenförbrukning är:
= ( −)
I fallstudien ökade andelen egenförbrukning på två sätt:
- Ökad elförbrukning genom varmvattenproduktion med en värmepump istället för gasvärmepanna, och därmed minskad export till nätet;
- Lagra överskottsenergi i tappvarmvattentanken genom att höja temperaturen ytterligare 10 °C när PV är tillgänglig. Detta lagrar termisk energi i tanken, och minskar behovet av elektricitet från nätet vid en senare tidpunkt när det kanske inte finns PV-energi.
På testplatsen syns en mycket tydlig förbättring av andelen egenförbrukning, från 33 % utan värmepumpen till 40 % med värmepumpen och dess PV-optimeringsalgoritm under juni månad 2022. Om man extrapolerar dessa resultat för ett helt år kan 35 % till 50 % av den energi som krävs för att producera tappvarmvatten täckas av gratis PV-energi, vilket leder till (med energipriserna för juni 2023) energibesparingar på 90 till 120 euro, bara för produktionen av tappvarmvatten. Detta är mer än de 23 euro som man kunde ha tjänat på att exportera den extra energin till nätet. Om man även räknar in uppvärmning och/eller kylning av utrymmen är energibesparingarna högre.
Slutsats
En värmepump ökar självförsörjningen av en solpanelsinstallation i ett hus med runt 10 %. De ekonomiska fördelarna för användarna ligger på runt 80 till 120 €/år (fallstudie som räknar med 0,293 euro/kWh för elförbrukning och 0,078 euro/kWh inmatningspris).
Mer information om fallstudien eller en mer detaljerad förklaring av hur optimering av värmepumpen fungerar finns i det fullständiga dokumentet.