Cambio de gas a solar / fotovoltaica con / sin bomba de calor

La termoeléctrica solar y la fotovoltaica aportan poco en invierno. Días cortos, sol bajo, a menudo un tiempo gris desagradable. Simplemente no son las condiciones para obtener energía del sol.
En verano es diferente, pero el problema con la termoeléctrica solar son los excedentes. En verano podrías calentar una piscina entera con ella, pero sólo necesitas unos litros para ducharte. El resto se queda inútil en la tubería. Los excedentes fotovoltaicos al menos puedes inyectarlos a la red y conseguir algo a cambio.

Gracias por aclararlo. ¿No sería entonces útil un almacenamiento?

Si he entendido bien, obtengo la electricidad con la fotovoltaica y el agua caliente con la bomba de calor (bomba de calor). La bomba de calor a su vez es alimentada por mi fotovoltaica.
La electricidad excedente la inyecto a la red (o la almaceno).
Si mi fotovoltaica (por cualquier motivo) no produce electricidad, la tomo de la red eléctrica normal (solución de reserva).

¿Está correcto este resumen?

¿Cuál es la durabilidad de una instalación fotovoltaica y una bomba de calor?
¿Qué tamaño deben tener?
¿Qué costos de adquisición y mantenimiento debo esperar anualmente?

Gracias por aclarar. ¿No sería entonces útil un acumulador?

En teoría sí, en la práctica depende. Un acumulador cuesta dinero y tienes pérdidas de carga. Además, pierdes los 6 céntimos de compensación por la inyección. Para que valga la pena, los costos del acumulador deben ser suficientemente bajos o la electricidad de la red suficientemente cara. Para un acumulador sin subsidios se calcula desde 40-60 c/kWh. Pero también hay que decir que los cálculos dependen mucho de las suposiciones realizadas: pérdidas de carga, pérdida de capacidad del acumulador con el tiempo, vida útil correspondiente del acumulador, consumo base de tu hogar, clima típico (sol puro o mezcla de sol y nubes, nieve en invierno, niebla del lago Constanza). Sobre el tema de dimensionamiento, costos y mantenimiento seguramente otros te podrán decir más que yo. Nosotros tomamos nuestro dimensionamiento del estándar del contratista general sin preocuparnos demasiado, aunque ahora estoy pensando en posiblemente ampliar la fotovoltaica. En principio, comenzaría con la demanda de calefacción, luego dimensionaría la bomba de calor y después la fotovoltaica y posiblemente el acumulador.

¿Cuál es la durabilidad de una instalación fotovoltaica y una bomba de calor?
¿Qué tamaño deben tener estas?
¿Con qué costos de adquisición y mantenimiento debo contar anualmente?

La instalación fotovoltaica debería durar 30 años, el inversor generalmente se rompe una vez en ese tiempo. Mantenimiento no es necesario con una inclinación del techo superior a 15°.
Una bomba de calor que no esté sobredimensionada debería durar de 15 a 20 años. En principio, sin embargo, se pueden cambiar todas las piezas... como en un coche, llega un momento en que no es rentable.
La fotovoltaica se dimensiona tan grande como todos los tejados de la propiedad juntos. La excepción son los tejados orientados al norte con una inclinación superior a 25°. Entonces, las instalaciones fotovoltaicas (sin almacenamiento) cuestan alrededor de 1300 € por kilovatio instalado (Pico). Si el mercado se normaliza nuevamente, 1000 €.
La bomba de calor se dimensiona con base en la carga térmica de la casa (¡hacer calcular!) sin añadir márgenes por nada. Si se tiene una chimenea de emergencia o un aire acondicionado, entonces más bien un poco más pequeña. El aparato en sí cuesta por kW de potencia, muy aproximadamente, 1000 €. Cuánto costará la instalación y el cableado adicional depende demasiado de las circunstancias.
Costos de mantenimiento de la bomba de calor: Mientras se tenga garantía, probablemente haya mantenimientos obligatorios de 100 a 200 euros al año. Pero en realidad no se hace mucho. Después de eso se puede hacer una revisión cada dos o tres años. El equipo exterior también se puede mantener limpio por uno mismo.

Entonces la cuenta con los 45 céntimos es correcta. Sin embargo, la mayoría de las baterías se compran por alrededor de 1000 €/kWh.
Aunque con la pequeña fotovoltaica probablemente no consigas suficientes ciclos para acabar en positivo. Deberían ser unos 200 ciclos de vacío-lleno-vacío si quieres amortizar los costes en 15 años.

He pasado casi un año completo con 6,6 kWp y 7,7 kWh y actualmente voy por 230 ciclos. De vez en cuando podría haber descargado un poco más la batería con la bomba de calor. Pero prefiero usar la bomba de calor solo con excedente fotovoltaico y batería para la electricidad de la casa, ya que tengo una tarifa con la bomba de calor 11 ct más barata. Con un coche eléctrico se puede descargar la batería aún mejor (si no se carga del sistema fotovoltaico durante el día). Sin embargo, esto se contrapone al concepto V2H.

Asumiendo una vida útil de la batería de 15 años, serían unos 3500 ciclos (garantizados son 6000). Si solo computo con 7 kWh (aunque el SOC mínimo se puede ajustar a un 5% como mínimo), serían 3500 * 7 = 24500 kWh, menos unas pérdidas del ~6% (que se producen principalmente en DC->AC y son menores si se tiene una carga base más alta), estaría en 23000 kWh o aproximadamente ~3000 kWh por kWh de capacidad.

Con un precio bruto de adquisición de 30 ct, actualmente 6,63 ct de tarifa de inyección (que pierdo -> con un 6% de pérdidas en la batería, efectivamente serían más bien 7,05 ct), sin (!) aumento de precio y con la regulación de pequeño empresario (KUR) después de 6 años (aproximadamente un tercio -> en promedio 1,6 ct de IVA sobre el autoconsumo con un neto de 25 ct), ahorro con cada kWh usada a través de la batería unos 21,35 ct. Por lo tanto, una batería de 1 kWh debería costar como máximo 640 € para ser neutral en costes bajo estas suposiciones. Por supuesto, aquí todavía hay una mayor incertidumbre en la planificación, ya que la batería podría durar 20 años o solo 12.

Pero por cada centavo adicional de aumento de precio (bruto), la batería me ahorra aproximadamente 0,95 ct (con IVA parcial en el autoconsumo, mientras que los aumentos de precio mayores tienden a ocurrir en el tiempo de la KUR), lo que compensaría un aumento de precio de unos 28 € por centavo. Es decir, con un precio de electricidad 10 ct más alto, la batería podría costar ya 280 € más por kWh (920 €).

¿Tengo algún error importante aquí?

Números ordinarios.

¿Cómo llegas a los

aprox. 6% de pérdidas

?

¿Lo has calculado tú, o lo indica el sistema? Por lo general, se está por encima del 15%...

[CITA="Deliverer, post: 563151, member: 29380"] Números razonables.

¿Cómo llegas a

?

¿Lo has determinado tú o lo indica el sistema? Normalmente se está por encima del 15%...
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¿CA? Yo tengo conexión DC. Conozco desde hace años esas reglas empíricas que se usan así.

Como evito meter el multímetro en el inversor abierto ;), lo he calculado a partir de los datos del registro. Allí están las corrientes y tensiones así como la potencia en dirección y desde la batería en resolución temporal de 5 minutos. Así se puede ver cuánto ha llegado al almacenamiento y cuánto se ha extraído. Con mis más de 1600 kWh extraídos de la batería en casi un año, ya son más de 100 kWh de pérdida.

También he observado en distintos momentos valores en vivo actualizados cada segundo (se podría registrar también con Python) para entender cuándo y cuánto consume el inversor. Como incluso con una carga base de 160 W el inversor se lleva unos 25 W para la electrónica de potencia (eso serían ya tus 15% en esas horas nocturnas), ayuda para la eficiencia de la batería subir el umbral a partir del cual la batería se activa, ya que esa carga base del inversor de 160 o 350 W de consumo doméstico es bastante fija. Sin embargo, para el sistema total sólo vale la pena si no es suficiente para la noche. Esto ya se lo recomendé a Torsten de "Weissnichs Welt". Yo mismo lo uso, por ejemplo, en días de lluvia para consumir la energía de la batería eficazmente. Si hay algo de potencia fotovoltaica disponible, ese consumo adicional del inversor para la batería no existe sino que ya está cubierto por la fotovoltaica.

Con los datos del medidor inteligente en el registro también hay que tener cuidado, porque el consumo doméstico con alta potencia fotovoltaica se indica varias centenas de vatios demasiado bajo -> eso corresponde exactamente a las pérdidas de conversión del inversor. Pero eso se puede corregir fácilmente y da valores de consumo constantes plausibles durante el día en épocas de vacaciones.