Тепловий насос і сонячна станція: чи вистачить сонця взимку і скільки це коштує

Надлишок сонця та нульовий експорт

Оновлено:

Будинок із зовнішнім блоком теплового насоса під низьким зимовим сонцем за хмарою; стовпчики для грудня в Києві: насос споживає близько 23 кіловат-годин на добу, станція 5 кВт дає близько 4

Стан на 10 листопада 2026.

Узимку сонця на тепловий насос не вистачає. У грудні та січні станція на 5 кВт у Києві дає близько 1/5 того, що з'їдає насос середнього будинку, і це ще за умови, що всю вироблену енергію віддати йому. У жовтні та березні картина інша: сонце покриває більшу частину, а в жовтні може й усе. Тому зимову економію варто шукати не в панелях. Її дають сам тепловий насос (2,5–3 кВт·год тепла на кожну кіловат-годину електрики навіть на морозі), ціна 2,64 грн/кВт·год для будинків з оформленим електроопаленням і нічна зона тарифу.

Далі все по місяцях, за даташитами виробників і базою PVGIS.

Що таке COP і чому на морозі він менший?

Тепловий насос «повітря-вода» це холодильник навпаки. Він забирає тепло з вуличного повітря й віддає його у воду теплої підлоги чи радіаторів, і електрики на це йде менше, ніж виходить тепла. Наскільки менше, показує COP: кількість кіловат-годин тепла на одну кіловат-годину електрики. COP 3 означає, що з 1 кВт·год електрики вийде 3 кВт·год тепла.

Залежить COP від двох речей. Від температури надворі: з морозного повітря тепло «витягати» важче, тож чим холодніше, тим він менший. І від температури води в опаленні: тепла підлога з водою 35 °C для насоса набагато легша, ніж старі радіатори з водою 55 °C.

Зовнішній блок повітряного теплового насоса стоїть біля стіни будинку, навколо сніг

Рис. 1. Повітряний тепловий насос бере тепло навіть з морозного повітря, але чим холодніше, тим більше електрики йде на кожну кіловат-годину тепла. Джерело: PeterEastern / Wikimedia Commons, ліцензія CC BY-SA 4.0.

Ось цифри з даташитів двох поширених моделей, виміряні за стандартом EN 14511. Позначення «A−7/W35» читається так: повітря −7 °C, вода на виході 35 °C.

Таблиця 1. COP теплових насосів за даташитами виробників

Умови Panasonic Aquarea 9 кВт (WH-MDC09J3E5) Viessmann Vitocal 150-A (типорозміри 04–10)
A+7/W35 (осінь, тепла підлога) 4,48 4,7–5,0
A+2/W35 3,13 3,7–4,1
A−7/W35 (мороз, тепла підлога) 2,63 2,7–3,0
A−7/W55 (мороз, радіатори) 1,80 1,9–2,2
Нижня межа роботи −20 °C −20 °C

Подивіться на рядки з морозом. При −7 °C насос із теплою підлогою дає 2,63 кВт·год тепла на кіловат-годину електрики, з радіаторами на 55 °C лише 1,80. Майже в 1,5 раза. За те саме тепло в морозний день радіаторний будинок заплатить на половину більше, і це головний аргумент за теплу підлогу або низькотемпературні радіатори збільшеного розміру.

При −15 °C COP ще нижчий, але цієї точки у відкритих даташитах обох виробників немає, тож дивіться документацію своєї моделі. І врахуйте: у Panasonic Aquarea на сильний мороз є вбудований електричний нагрівач на 3 кВт. Працює він як звичайний ТЕН з COP 1 і помітно збільшує споживання.

Іній і лід на решітці зовнішнього блока теплового насоса

Рис. 2. На морозі зовнішній блок обмерзає, і насос періодично витрачає енергію на відтавання. Джерело: Shixart1985 / Wikimedia Commons, ліцензія CC BY 2.0.

Скільки споживає тепловий насос узимку?

Відповідь залежить від припущень, тож назвемо їх для модельного будинку:

  • тепловтрати 6 кВт при −20 °C надворі й +20 °C усередині, тобто близько 150 Вт на кожен градус різниці (так поводиться утеплений будинок на 120–150 м²);
  • тепла підлога, вода 35 °C;
  • COP беремо з даташиту Panasonic Aquarea 9 кВт, між точками +7, +2 і −7 °C рахуємо пропорційно;
  • середня температура повітря в Києві по місяцях з PVGIS (2015–2020): жовтень 9,1 °C, листопад 3,0, грудень 0,3, січень −2,9, лютий −0,8, березень 3,6;
  • тепло від людей, приладів і сонця крізь вікна не враховуємо, гарячу воду теж.

Приклад грубий, на свій будинок його не переносьте: потрібну потужність насоса визначає розрахунок тепловтрат, який робить проєктант.

Таблиця 2. Скільки тепла потрібно будинку й скільки електрики на це піде насосу

Місяць Середня t, °C Тепло, кВт·год COP Електрика насоса, кВт·год
Жовтень 9,1 1 216 4,48 ~270
Листопад 3,0 1 836 3,40 ~540
Грудень 0,3 2 199 3,04 ~720
Січень −2,9 2 556 2,86 ~890
Лютий −0,8 2 097 2,97 ~710
Березень 3,6 1 830 3,56 ~510

Жовтнева цифра завищена, бо опалення зазвичай працює не весь місяць. Зате морозна доба додає. При −15 °C будинку треба 0,150 × 35 × 24 ≈ 126 кВт·год тепла; якщо COP у такий день близько 2, насос візьме близько 63 кВт·год електрики за добу.

Наскільки це схоже на життя? Fraunhofer ISE у польовому дослідженні стежив за 22 повітряними насосами в існуючих будинках Німеччини протягом року (вересень 2022 — серпень 2023) і отримав середній річний коефіцієнт 3,3 з розкидом 2,4–4,0. Наша модель у цей діапазон потрапляє. Але зверніть увагу на розкид: сусідні будинки з однаковими насосами можуть платити помітно різні суми.

Скільки дає сонячна станція в грудні–січні?

Виробіток беремо з PVGIS, бази Об'єднаного дослідницького центру Європейської комісії. Параметри: Київ, панелі 5 кВт, нахил 35°, орієнтація на південь, втрати системи 14 %, без тіней.

Таблиця 3. Виробіток станції 5 кВт у Києві, кВт·год на місяць

Жовтень Листопад Грудень Січень Лютий Березень Для порівняння: липень
387 170 132 187 262 461 707

У грудні це близько 4,3 кВт·год на добу, у січні 6, у березні вже 15. Таблицю для восьми міст і вплив орієнтації даху ми виклали в статті скільки виробляє СЕС 5 кВт по місяцях, а про мороз і сніг на панелях докладно написано в сонячні панелі взимку.

Сонячні панелі на даху приватного будинку, вкриті снігом

Рис. 3. Узимку день короткий, а під снігом панелі майже не працюють. Джерело: W.carter / Wikimedia Commons, ліцензія CC BY-SA 4.0.

Тут є два застереження. PVGIS враховує хмари, але не сніг на самих панелях: тиждень під снігом дасть майже нуль, і саме тоді зазвичай найхолодніше. Друге стосується часу доби. Узимку станція працює приблизно з 10:00 до 15:00, а насос найбільше гріє вночі й зранку, тож без буферної ємності чи масивної теплої підлоги полуденне сонце він використає лише частково.

Отже, яку частку покриває сонце?

Складемо таблиці 2 і 3. «Стеля покриття» тут означає найкращий випадок, коли вся енергія станції йде в насос і ні на що інше.

Таблиця 4. Яку частку споживання насоса могла б покрити станція 5 кВт

Місяць Електрика насоса, кВт·год СЕС 5 кВт, кВт·год Стеля покриття
Жовтень ~270 387 понад 100 %
Листопад ~540 170 ~32 %
Грудень ~720 132 ~18 %
Січень ~890 187 ~21 %
Лютий ~710 262 ~37 %
Березень ~510 461 ~90 %

Стовпчики по місяцях з жовтня по березень: електрика теплового насоса проти виробітку станції 5 кВт; у грудні 720 проти 132 кіловат-годин, у березні 510 проти 461

Рис. 4. Чим холодніше, тим більше бере насос і тим менше дає сонце: у грудні–січні стовпчики розходяться в п'ять разів. Джерело: Barnex (розрахунок за PVGIS і даташитом Panasonic).

У житті частка ще менша. Удень будинок споживає й без насоса: холодильник, пральна машина, чайник, світло. З грудневих 4,3 кВт·год за добу насосу дістанеться хіба половина.

Висновок простий: на тепловому насосі сонячна станція окупається в міжсезоння й улітку, не в січні. У жовтні й березні вона може тягнути опалення, з квітня по вересень гріє гарячу воду. У грудні–лютому її роль скромніша: зменшити рахунок на кілька сотень гривень і дати резерв на випадок відключень, а опалення тримається на мережі. Літнього надлишку в такій зв'язці буде багато; куди його подіти, ми розібрали в огляді скидання надлишку сонячної енергії, а продаж за зеленим тарифом проти власного споживання порівняли в статті зелений тариф чи самоспоживання.

Скільки це коштує: 4,32, 2,64 і нічна ціна

Усі ціни з постанови Кабінету Міністрів № 483 від 5 червня 2019 року (додаток 3 до Положення про спеціальні обов'язки), яку постанова № 1245 від 7 жовтня 2026 року продовжила до 30 квітня 2027 року. Ціни з ПДВ.

  • 4,32 грн/кВт·год: звичайна фіксована ціна для побутових споживачів.
  • 2,64 грн/кВт·год: для споживачів у житлових будинках, «обладнаних в установленому порядку електроопалювальними установками», з 1 жовтня по 30 квітня, якщо за місяць спожито до 2 000 кВт·год включно. Ціна діє на весь обсяг. Понад 2 000 кВт·год весь обсяг рахується по 4,32. З 1 травня по 30 вересня для таких будинків теж 4,32.
  • Двозонний облік дає з 23:00 до 7:00 коефіцієнт 0,5 від фіксованої ціни, тобто 2,16 грн від 4,32; в інші години повна ціна.
  • Тризонний облік уночі 23:00–7:00 рахує з коефіцієнтом 0,4 (близько 1,73 грн), але з 8:00 до 11:00 і з 20:00 до 22:00 бере коефіцієнт 1,5 (6,48 грн); решту доби повна ціна.

З цілодобовим насосом тризонний облік ризикований: ранковий і вечірній пік припадають на години активного нагріву, і 6,48 грн за них з'їдять нічну економію.

Окреме питання, чи множиться нічний коефіцієнт на пільгову ціну 2,64. За текстом постанови коефіцієнти застосовуються до «фіксованої ціни, визначеної пунктом 1» додатка, а 2,64 там саме така ціна, тож формально виходить 1,32 грн уночі. Формально. Як це нараховує ваш постачальник, запитайте в нього, перш ніж рахувати економію.

Що потрібно, щоб будинок вважався «обладнаним в установленому порядку», і як це оформити, ми розбираємо окремо в статті пільга на електроопалення 2,64 грн: як оформити. Головне тут: сама по собі наявність насоса пільгу не вмикає, потрібне звернення до постачальника чи оператора системи розподілу.

Таблиця 5. Скільки коштує електрика для насоса за місяць, грн (округлено)

Місяць Електрика насоса, кВт·год По 4,32 По 2,64 (пільга) По 2,16 (усе вночі, двозонний)
Грудень ~720 3 110 1 901 1 555
Січень ~890 3 845 2 350 1 922
Березень ~510 2 203 1 346 1 102

Колонка «2,16» це теоретична межа, якби насос узагалі не працював удень; у житті вийде щось між першою й третьою колонкою. А сонце? У січні його 187 кВт·год заощаджують близько 808 грн за ціною 4,32 або 494 грн за ціною 2,64, знову якщо все воно пішло в насос.

І про пастку з лімітом 2 000 кВт·год: він рахується за всім будинком. Січень: насос 890 + решта будинку 300 + зарядка авто 200 + бойлер 150 = 1 540 кВт·год, у межах. Але в холодніший місяць насос може взяти 1 300, і разом з іншими 750 вийде 2 050. Тоді весь обсяг піде по 4,32: 8 856 грн замість 5 412, різниця близько 3 440 грн. Тому наприкінці морозного місяця гляньте на лічильник, і якщо впритул до ліміту, перенесіть зарядку авто чи нагрів бойлера.

Нічний тариф і «запас тепла»

Нічна зона з 23:00 до 7:00 збігається з часом, коли насос і так працює найбільше. Щоб узяти з неї ще більше, будинку потрібна теплоємність: буферна ємність на кількасот літрів або масивна стяжка теплої підлоги, яка за ніч нагрівається, а вдень віддає тепло повільно. Тоді вдень насос можна притримати, а вечір з 20:00 до 23:00 перечекати на запасі.

Зовнішній блок теплового насоса повітря-вода NIBE S2125 у музейній експозиції

Рис. 5. Тепловий насос «повітря-вода» гріє воду для теплої підлоги чи радіаторів; буферна ємність дає змогу зсунути роботу на дешеві години. Джерело: The wub / Wikimedia Commons, ліцензія CC BY-SA 4.0.

Підступ у тому, що вночі на морозі COP нижчий. Виграш є доти, доки ціна падає вдвічі, а COP менше ніж удвічі. За даташитом Panasonic між +2 і −7 °C він падає з 3,13 до 2,63, лише на 16 %, тож у звичайні зимові ночі нагрівати буфер вигідно. У люті морози з увімкненим ТЕНом розрахунок може й не зійтися. Як оформити двозонний лічильник і скільки на ньому заощаджують бойлер і зарядка авто, читайте в нічний тариф для бойлера й зарядки.

Ще одне. Якщо о 23:00 одночасно стартують насос на 3 кВт, бойлер на 2 кВт і зарядка авто на 7 кВт, ввідний автомат на 25 А цього не витримає. Чому так і що з цим робити, пояснено в статтях вибиває ввідний автомат і дозволена потужність будинку.

А якщо вимкнуть світло?

Без електрики тепловий насос не гріє, а відключення взимку вже не теорія: у жовтні 2026 року уряд постановою № 1292 поширив режим надзвичайної ситуації державного рівня з електроенергетики ще й на системи теплопостачання.

Живити насос від інвертора з акумулятором на всю потужність дорого й недовго. Насос бере 1,5–3 кВт, тож батарея на 10 кВт·год (корисних близько 8) протримає його лише 3–5 годин. Розумніше інакше:

  1. Прогріти будинок і буфер до відключення. Масивна тепла підлога тримає тепло кілька годин.
  2. Під час відключення живити лише мале: циркуляційний насос, автоматику, за наявності котел-дублер. Це сотні ватів, і батареї вистачить на ніч. Скільки протримається будинок, ми рахували в скільки працює будинок від акумулятора, а перелік зимових справ є в чек-листі на зиму з відключеннями.
  3. Перевірити інвертор на пусковий струм. Інверторні насоси стартують м'яко, але запас потужності все одно потрібен: що витягне інвертор, дивіться в що підключити до інвертора 1–3 кВт.

Підключати тепловий насос до резервного виходу інвертора має електрик разом із монтажником насоса. Самостійні експерименти тут недоречні.

Де тут Barnex

Одразу скажемо: тепловим насосом Barnex не керує. Він читає дані інвертора Deye й керує лише своїми навантаженнями, нагрівачами й зарядкою авто. Але в зв'язці з тепловим насосом від цього є користь.

Перше: сонячний надлишок у бойлер. Barnex тримає до 10 нагрівачів і скидає в них сонце, яке не забрав будинок, у тому числі в бак гарячої води, тож у міжсезоння насосу не треба гріти воду. Як розкласти сонце між кількома баками, є в статті кілька бойлерів від сонячної енергії.

Друге: захист ввідного автомата. Barnex стежить за струмом із мережі і зрізає свої бойлери й зарядку, коли імпорт підходить до номіналу автомата. Насос він не вимикає, але разом вони ввід уже не виб'ють.

І нічні графіки: нагрів бойлера й зарядка авто за розкладом у дешеву зону, з тим самим захистом автомата.

Якщо у вас інвертор Deye, тепловий насос і бойлер або зарядка авто, Barnex розв'язує тут цілком реальну задачу. Замовити Barnex.

Коротко

  • У грудні–січні станція 5 кВт у Києві дає 132–187 кВт·год на місяць, а тепловий насос середнього будинку бере 720–890. Стеля покриття близько 1/5, реально менше.
  • На морозі насос з теплою підлогою споживає в 1,5 раза менше, ніж з радіаторами на 55 °C: COP 2,63 проти 1,80 при −7 °C.
  • Ціни з постанови № 483 діють до 30.04.2027: 4,32 грн; 2,64 грн для оформленого електроопалення з 1 жовтня по 30 квітня, якщо за місяць до 2 000 кВт·год включно; ніч 23–07 по двозонному 2,16 грн.
  • Перевищили 2 000 кВт·год хоч на 50, і весь місяць іде по 4,32.
  • Під час відключення насос від батареї на 10 кВт·год протримається 3–5 годин. Краще прогріти будинок заздалегідь і живити лише циркуляцію.

Часті питання

Чи можна опалювати будинок тільки від сонячних панелей узимку? Для типового будинку ні. У січні станція 5 кВт у Києві покриває близько 1/5 потреби теплового насоса, і то якби все сонце йшло в насос.

Скільки панелей треба, щоб покрити тепловий насос у січні? Насос бере близько 890 кВт·год, а кіловат панелей у січні дає 37 кВт·год. Виходить близько 24 кВт панелей, майже вп'ятеро більше за звичайну домашню станцію.

Чи діє ціна 2,64 грн автоматично, якщо в мене тепловий насос? Ні. За постановою № 483 вона для будинків, «обладнаних в установленому порядку електроопалювальними установками», тож потрібне оформлення. Докладно в статті пільга на електроопалення 2,64 грн.

Тепла підлога чи радіатори для теплового насоса? Тепла підлога. При −7 °C COP з водою 35 °C становить 2,63, а з водою 55 °C лише 1,80 (даташит Panasonic Aquarea 9 кВт).

Чи потрібен тепловому насосу нічний тариф? Якщо є теплоємність, буферна ємність або масивна тепла підлога, то вигідно. З тризонним обліком обережніше: пік по 6,48 грн.

Читайте також

Джерела

Читайте також