Levnější vytápění domácnosti. Fotovoltaika, baterie a akumulace tepla

Domácí akumulace tepla, základ moderní energetiky

Domácí akumulace tepla je efektivním způsobem, jak snížit závislost na externím dodavateli energií a zároveň dosáhnout výrazné úspory, která pomáhá krotit výdaje domácnosti. Hlavní myšlenkou je možnost uložit přebytečnou energii ve formě tepla v době, kdy je levná nebo dostupná. Následně ji využít v okamžiku vysoké spotřeby nebo při nepříznivých cenových podmínkách.

• Domácí akumulace tepla se uplatňuje nejen v novostavbách, ale také při rekonstrukcích starších rodinných nebo bytových domů.

Tepelný akumulátor a skladování energie v domácnosti

Aby systém správně fungoval, je třeba zajistit tepelný akumulátor. Ten slouží jako médium pro skladování energie. Může to být akumulační nádrž na vodu (bojler, ale i domácí vířivka) nebo se může jednat o propracovanější zásobník s fázovou změnou materiálu. Energie vyrobená z elektřiny, plynu nebo obnovitelných zdrojů se přemění na teplo a uloží do akumulátoru. Tím se oddělí okamžik výroby od okamžiku spotřeby. Moderní systémy jsou doplněny smart řízením, to optimalizuje nabíjení a spotřebu u tepelného akumulátoru podle aktuálních tarifů a potřeb domácnosti. 
V nejlevnější variantě funguje systém společně s bojlerem a dvoutarifní elektřinou. Ohřev bojleru se načasuje na dobu nízkého tarifu. Další možností je využití krbových kamen s výměníkem, kdy krbová kamna vyhřejí místnost během vytápění a zároveň uchovávají teplo pro rozvod do radiátorů. 

Úspora energie domácnosti při změnách cen plynu a elektřiny

Přínos akumulace tepla je ve schopnosti reagovat na kolísání cen plynu a elektřiny. Například u elektřiny se mění cena několikrát za den (při využití nízkého a vysokého tarifu). Domácnost může akumulovat teplo v době nízkých tarifů nebo při vlastním přebytku. To následně využít, jakmile nastane zvýšená potřeba nebo energetická špička s intervalem, kdy je odběr energie nákladný. Dojde k minimalizaci nutnosti nákupu drahé energie a domácnost dosahuje úspor. Spotřeba je flexibilní a není třeba ji omezovat.

Fotovoltaika a akumulace tepla, ideální propojení

Výborným řešením je propojení systémů fotovoltaiky a akumulace tepla. Fotovoltaické panely vyrábějí elektřinu především během dne, ale domácnost s pracujícími dospělými a dětmi školou povinnými, nemá během dne odpovídající spotřebu. Přebytečná elektřina se uloží do tepelného akumulátoru a umožňuje pozdější využití. Propojení fotovoltaiky a akumulace tepla je stabilním základem energeticky úsporného domu.

Jak funguje hybridní vytápění

Na domácí akumulaci tepla navazuje koncept hybridního vytápění. Hybridní systémy dokáží kombinovat více zdrojů tepla, například tepelné čerpadlo, plynový kotel a elektrické do-ohřívání. Tepelný akumulátor zde funguje jako vyrovnávací prvek, umožňuje provoz jednotlivých zdrojů v jejich nejefektivnějším režimu. Hybridní vytápění přináší vysokou míru nezávislosti, domácnost může automaticky volit zdroj energie podle aktuálních cen, podle dostupnosti nebo podle klimatických podmínek.

 Chytrá domácnost. Topení a praktické aspekty

Instalace systému domácí akumulace tepla by měla být vždy navržena individuálně podle velikosti domu, tepelných ztrát a způsobu využívání energie. Klíčovým parametrem je kapacita akumulátoru, ta musí odpovídat reálné spotřebě domácnosti. 
V nových projektech se stále častěji uplatňuje koncept topení smart home. Smart home topení znamená, že celý systém je řízený automaticky a propojený s dalšími technologiemi jako fotovoltaické panely, moduly předpovědi počasí nebo dynamické tarify energií.

Využití v běžné domácnosti

Chytré řízení energie funguje nejlépe se třemi klíčovými prvky. Inteligentní baterie sleduje výrobu elektřiny například z fotovoltaiky. Smart systém vyhodnocuje aktuální spotřebu domácnosti a ceny energií. Ve chvíli, kdy je elektřiny dostatek nebo je levná, rozhodne systém o využití energie pro výrobu tepla. Nejčastěji se energie uloží do zásobníku pro ohřev teplé vody (bojler) nebo do akumulátoru určeného pro vytápění domu. Následně systém uvolňuje teplo v době potřeby. Výsledkem je plynulé vytápění, dostupná teplá voda a výrazná úspora plynu a elektřiny. 

Úspory plynu a elektřiny, finanční návratnost

Akumulace tepla je dlouhodobou investicí. Nečekejte návratnost v několika letech. Konkrétní úspora se liší podle typu domu a použité technologie, ale obecně je možné říci, že je to úspora v desítkách procent nákladů ročně. Kombinace s fotovoltaikou a hybridním vytápěním výrazně zvyšuje efektivitu celého systému a zkracuje dobu návratnosti investice. 
Dobu návratnosti investice lze očekávat nejdříve za 7 nebo i 12 let, záleží na spotřebě i budoucím růstem cen energií. 
Důležitým plusem je tedy ochrana domácnosti před budoucím růstem cen energií. 

Příklad pro modelovou domácnost a konkrétní využití:

• Pro příklad je zpracovaný model rodinného domu o obytné ploše 130 m2. Je běžně zateplený, obývá ho čtyřčlenná domácnost. Původně byl vytápěn plynem (kotel). Nově je doplněný o elektrický ohřev a akumulaci. 
• Domácnost instaluje fotovoltaickou elektrárnu a používá baterii, smart řízení a domácí akumulaci tepla. 
• Pro domácnost se uvažuje fotovoltaická elektrárna o výkonu 7 kWp, baterie s kapacitou 10 kWp, tepelný akumulátor 1 000 litrů a zásobník teplé vody 300 litrů.