Apa caldă din surplus fotovoltaic: boiler și diverter

Apa caldă din surplus fotovoltaic înseamnă să folosești energia produsă de panouri și neconsumată în casă pentru a încălzi boilerul, în loc să o trimiți în rețea. Soluția cea mai întâlnită este diverterul: un dispozitiv care măsoară surplusul și îl direcționează automat spre rezistența boilerului, în funcție de cât curent disponibil există.

Pentru multe case, este cea mai simplă formă de stocare a energiei: nu o păstrezi ca electricitate, ci ca apă caldă pentru seară și dimineață. Mai jos vezi cum funcționează, ce variante există și ce capcane apar.

Cum funcționează încălzirea apei din surplus?

Un sistem de încălzire din surplus citește în permanență diferența dintre ce produc panourile și ce consumă casa. Când apare un surplus, îl trimite către rezistența electrică a boilerului, crescând treptat puterea livrată pentru a nu importa curent din rețea.

Componentele sunt de obicei:

• un senzor de curent sau un contor care măsoară fluxul spre rețea;
• un diverter (controler) care reglează puterea livrată rezistenței, uneori continuu, uneori în trepte;
• o rezistență electrică în boiler, de putere potrivită;
• un termostat care oprește încălzirea la temperatura setată, de obicei 55–60 °C.

Prin reglaj fin, diverterul poate consuma exact surplusul disponibil, fără să tragă energie din rețea. Dacă temperatura din boiler atinge limita, surplusul rămâne să ajungă în rețea sau să încarce o baterie, în funcție de configurație.

De ce este apa caldă o destinație bună pentru surplus?

Pentru că ai nevoie de apă caldă în fiecare zi, iar căldura se stochează mai ieftin decât electricitatea. Un boiler de 100 de litri încălzit de la 15 la 55 °C stochează în jur de 4,6 kWh de energie termică, ceea ce se compară cu capacitatea unei baterii mici de casă, la un cost mult mai mic.

Calculul de verificare: 100 litri × 40 °C diferență × 1,16 Wh pe litru și grad ≈ 4.640 Wh. Cifra scade puțin din cauza pierderilor de căldură ale boilerului, mai ales dacă izolarea este slabă.

Comparativ cu o baterie, boilerul nu poate livra energia înapoi în casă pentru alte aparate. Dar costă puțin și nu are cicluri limitate de viață la fel. Pentru discuția despre stocare propriu-zisă, vezi Bateriile de stocare a energiei: când au sens acasă.

Ce variante de montaj există?

Există trei abordări, de la cea mai simplă la cea mai eficientă. Alegerea depinde de boilerul pe care îl ai și de bugetul disponibil.

Diverterul poate fi proporțional (reglează puterea fin) sau de tip on-off (pornește și oprește rezistența). Cel proporțional valorifică mai bine surplusul când acesta variază în timpul zilei. Boilerele cu mai multe rezistențe sau cu serpentină permit și combinații cu sursa termică principală.

Ce pierderi și riscuri trebuie avute în vedere?

Principala pierdere este termică: boilerul cedează căldură mediului, mai ales dacă izolarea este veche. Dacă încălzești apa dimineața și o consumi seara, o parte din energie se pierde pe parcurs.

Alte aspecte importante:

1. Legionella: apa menținută mult timp între 25 și 45 °C favorizează bacteriile. Menține periodic temperatura peste 55–60 °C.
2. Arsurile: apa la 60 °C poate provoca arsuri; se recomandă o baterie termostatică la robinete, mai ales unde sunt copii.
3. Calcarul: rezistența se acoperă de depuneri în zonele cu apă dură. Vezi Apa dură și calcarul: efecte asupra aparatelor și soluții.
4. Siguranța electrică: instalarea o face un electrician autorizat, cu protecții corecte pe circuitul boilerului.

Atenție: nu modifica singur circuitul electric al boilerului. O conexiune greșită poate crea riscuri de incendiu sau de electrocutare.

Când are sens soluția și când nu?

Soluția are sens când ai surplus frecvent la prânz și consumi apă caldă seara sau dimineața, iar boilerul este suficient de mare. De exemplu, o familie de patru persoane cu un boiler de 150–200 de litri poate folosi o bună parte din surplusul de vară.

Nu are sens când surplusul este mic, când apa caldă este deja produsă de o sursă foarte eficientă și nu ai spațiu pentru modificări, sau când contractul tău valorifică bine surplusul livrat în rețea. În acest caz, întrebarea de bază rămâne ce faci cu energia în exces; legătura cu statutul de prosumator se află în Prosumatorul: ce înseamnă și care sunt pașii de racordare.

Dacă ai și panouri solare termice, apa caldă poate fi acoperită în sezonul cald din alt circuit, caz în care surplusul fotovoltaic ar încălzi apa doar complementar. Compară abordările în Panourile solare termice: apă caldă menajeră de la soare.

Cum dimensionezi sistemul?

Pornești de la consumul de apă caldă și de la surplusul tipic. Un duș consumă în jur de 40–60 de litri de apă la 40 °C, iar o familie folosește de obicei 40–60 de litri de apă caldă pe persoană pe zi, la 55 °C.

Pașii:

• estimezi consumul zilnic de apă caldă al gospodăriei;
• verifici puterea rezistenței boilerului (de obicei 1,5–3 kW);
• compari cu surplusul tău tipic în orele de vârf;
• alegi un boiler cu volum suficient pentru a stoca energia câtorva ore de surplus.

Pentru raportul dintre producție și consum, ghidurile despre Dimensionarea sistemului fotovoltaic după consumul casei și kW, kWp și kWh: diferențele care apar în oferta fotovoltaică te ajută să faci socoteala corectă.