Опалення будинку сонячними батареями: розрахунок для зими
Зміст
- Скільки сонця в Україні взимку
- Скільки тепла потрібно будинку
- Розрахунок: скільки панелей потрібно на опалення
- Електрокотел або ТЕН
- Тепловий насос повітря-вода
- Що дає реальна станція на 10 кВт
- Як зароблене влітку працює взимку
- ТЕН і котел від надлишку сонця
- Сонячні колектори як альтернатива
- Тепловий насос і блекаути
- Порядок дій: як підійти до сонячного опалення
- Безпека і коли кликати майстра
- Часті питання
Опалювати приватний будинок лише від сонячних панелей в українську зиму нереально: у грудні 1 кВт панелей під Києвом дає в середньому 0,85 кВт·год на добу, а будинку середнього розміру в цей час потрібні десятки кіловат-годин тепла щодня. Реальна схема інша: сонячна електростанція покриває частину споживання теплового насоса, гріє воду в бойлері або буферній ємності надлишком у ясні дні, а влітку і в міжсезоння накопичує «залік» через продаж енергії в мережу. Нижче — чесний розрахунок на прикладі будинку під Києвом і порівняння всіх варіантів: електрокотел, тепловий насос, ТЕН від надлишку і сонячні колектори.

Коротко:
- У грудні сонячні панелі в Україні виробляють у 3,5–6 разів менше, ніж у червні, а потреба в теплі якраз максимальна. Повного покриття опалення від СЕС у листопаді — лютому не буде.
- З електрокотлом для будинку, який спалює 250 м³ газу на місяць, потрібно було б близько 80 кВт панелей. З тепловим насосом для теплої підлоги — близько 27 кВт, але й це понад 60 панелей.
- Реалістична станція на 10 кВт закриває взимку приблизно третину споживання теплового насоса в низькотемпературній системі, решту дає мережа.
- Надлишок сонця вигідно скидати в тепло: ТЕН бойлера, буферна ємність, тепла підлога як акумулятор.
- Сонячні колектори гріють воду напряму і ефективніші для гарячого водопостачання, але взимку теж дають мало.
Скільки сонця в Україні взимку
Розрахунок починається з виробітку панелей. Ми беремо дані безкоштовного калькулятора PVGIS Об'єднаного дослідницького центру Європейської комісії для 1 кВт панелей, нахилених під 35° на південь, з втратами в системі 14 %. Ті самі цифри ми використовували в статті сонячна електростанція для будинку.
| Місто | Червень, кВт·год на добу з 1 кВт | Грудень, кВт·год на добу з 1 кВт | У скільки разів менше |
|---|---|---|---|
| Львів | 4,2 | 1,05 | 4 |
| Чернігів | 4,8 | 0,78 | 6,2 |
| Київ | 4,7 | 0,85 | 5,5 |
| Харків | 4,8 | 0,76 | 6,3 |
| Одеса | 4,9 | 1,39 | 3,5 |
Це середні значення. У похмурий тиждень грудня виробіток буде ще нижчим, а в ясний морозний день вищим. І ще одне: панелі, засипані снігом, не дають нічого, поки сніг не зсунеться або його не зметуть.
Скільки тепла потрібно будинку
Найпростіше оцінити потребу в теплі за рахунками за газ. За даними галузевих джерел, середня теплота згоряння природного газу в Україні — близько 34,3 МДж на кубометр, тобто приблизно 9,5 кВт·год. Котел із ККД близько 90 % перетворює на тепло трохи менше.
Приклад: утеплений будинок під Києвом спалив у грудні 250 м³ газу.
- Енергія газу: 250 × 9,5 ≈ 2375 кВт·год.
- Тепло в системі опалення: 2375 × 0,9 ≈ 2140 кВт·год за місяць.
- На добу: 2140 / 31 ≈ 69 кВт·год тепла.
Ваш будинок може споживати вдвічі менше або вдвічі більше, тож підставте свої рахунки за найхолодніший місяць. Якщо котел електричний, потреба в теплі просто дорівнює спожитим кіловат-годинам.
Розрахунок: скільки панелей потрібно на опалення
Електрокотел або ТЕН
Електричний котел перетворює 1 кВт·год електроенергії приблизно на 1 кВт·год тепла. Для нашого будинку це 69 кВт·год на добу.
69 / 0,85 ≈ 81 кВт панелей. Це майже 190 модулів по 430 Вт, а кожен такий модуль займає близько 2 м². Жоден дах приватного будинку цього не вмістить, а влітку така станція вироблятиме в п'ять разів більше, ніж потрібно.
Тепловий насос повітря-вода
Тепловий насос переносить тепло з вуличного повітря, тому на кожну кіловат-годину електрики дає кілька кіловат-годин тепла. Скільки саме, показує коефіцієнт COP, і він сильно залежить від морозу і температури води в системі. Для прикладу, у паспорті японського моноблока на 9 кВт указано:
| Повітря / вода в системі | COP |
|---|---|
| +7 °C / 35 °C | 4,84 |
| +2 °C / 35 °C | 3,59 |
| −7 °C / 35 °C | 2,85 |
| +2 °C / 55 °C | 2,21 |
| −7 °C / 55 °C | 2,02 |
35 °C — це тепла підлога або низькотемпературні радіатори, 55 °C — звичайні радіатори старого будинку. Для грудня під Києвом візьмемо COP близько 3 для теплої підлоги і 2,2 для радіаторів.
- Тепла підлога: 69 / 3 ≈ 23 кВт·год електрики на добу, панелей 23 / 0,85 ≈ 27 кВт, понад 60 модулів.
- Радіатори на 55 °C: 69 / 2,2 ≈ 31 кВт·год на добу, панелей близько 37 кВт.
Навіть з тепловим насосом повна автономія опалення від сонця в грудні потребує станції у два-три рази більшої, ніж поміщається на типовому даху.
Що дає реальна станція на 10 кВт
10 кВт панелей під Києвом дають у грудні в середньому 8,5 кВт·год на добу. Для теплового насоса з теплою підлогою це близько третини добового споживання, для радіаторів — чверть. У жовтні, березні і квітні частка помітно вища, а в міжсезоння в ясний день станція може повністю закрити опалення.
| Схема | Частка опалення від СЕС 10 кВт у грудні | Що ще потрібно |
|---|---|---|
| Електрокотел | близько 12 % | мережа або генератор на решту |
| Тепловий насос + радіатори 55 °C | близько 27 % | мережа на решту |
| Тепловий насос + тепла підлога 35 °C | близько 37 % | мережа на решту |
| Газовий котел + ТЕН від надлишку | залежить від ясних днів | газ як основне джерело |
Друга проблема — час. Панелі працюють приблизно з 9 до 15 години, а найбільше тепла будинок втрачає вночі. Без акумуляторів удень станція покриває поточне споживання насоса, а вночі він живиться від мережі. Частково це вирівнює тепловий акумулятор: буферна ємність або масивна стяжка теплої підлоги, яку насос прогріває вдень.

Як зароблене влітку працює взимку
Влітку станція на 10 кВт виробляє в рази більше, ніж споживає будинок без кондиціонера. Фізично цю енергію на зиму не збережеш: сезонних акумуляторів для приватного будинку не існує. Зате її можна продати в мережу і купувати взимку, тобто вирівняти баланс фінансово.
Домогосподарство може продавати надлишок за «зеленим» тарифом (для станцій до 30 кВт він у 2026 році діє, але ставку НКРЕКП переглядає кілька разів на рік), за механізмом самовиробництва або постачальнику за ринковою ціною. Актуальні умови — на сайті НКРЕКП і в постачальника, а порядок оформлення ми описали в статті про сонячну електростанцію для будинку. Для продажу потрібні технічні умови оператора системи розподілу і двонаправлений лічильник.
Ціни: сонячні панелі
Індекс цін Трибуни 5 260 ₴ ≈ 116 $
| # | Модель | Ціна, ₴ | від, $ | 30 дн. | Магазинів | Індекс | Оцінка читачів |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Longi Solar LR8-66HGD-625M Hi-MO 7 Bifacial | 4 929–6 580 | 109 | 4 | 60 | |||
| Reolink Solar Panel 3 White Найкраща ціна · 10.11 | 2 077–2 660 | 45,7 | 9 | 58 | |||
| JA Solar JAM72D42-640/LB Bifacial | 5 100–7 524 | 112 | 4 | 58 | |||
| 4 | Astronergy ASTRO N7s CHSM48RN(DG)F-BH Bifacial | 3 999–4 320 | 88,1 | 3 | 54 | ||
| 5 | JA Solar JAM72D40-605/MB | 5 301–7 267 | 117 | 5 | 45 | ||
| 6 | Longi Solar LR8-66HYD-650M Bifacial Hi-MO 9 | 5 260–7 128 | 116 | 3 | 42 | ||
| 7 | Luxen Solar LNDT-625ND | 5 283–7 365 | 116 | 3 | 38 | ||
| 8 | ReneSola RS9-720NBG-E1 Bifacial | 6 400–7 609 | 141 | 4 | 34 | ||
| 9 | BLUETTI PV100 (P-PV100-UG-BK-LS-010) | 8 784–9 280 | 193 | 4 | 32 |
ТЕН і котел від надлишку сонця
Найпростіший спосіб використати сонячну електрику для тепла — віддавати надлишок на ТЕН. Коли станція виробляє більше, ніж споживає будинок, автоматика вмикає нагрівач:
- ТЕН у бойлері гарячої води. Найкорисніше застосування: вода потрібна цілий рік, а бойлер на 100–200 л — готовий тепловий акумулятор. Про будову і вибір бойлерів читайте в статтях як вибрати накопичувальний водонагрівач і бойлер непрямого нагріву.
- ТЕН у буферній ємності опалення. Ємність на кілька сотень літрів між котлом і системою вдень набирає тепло від сонця, а ввечері віддає його в радіатори. Котел у цей час працює менше.
- Електрокотел як другий котел поруч із газовим або твердопаливним. Сонце вдень гріє через електрокотел, решту часу працює основний. Чи вигідно замінити газ електрикою зовсім, ми розбирали в статті електрокотел чи конвектори.
Керувати таким нагрівом може гібридний інвертор: у частини моделей є окремий вихід або сухий контакт для «розумного навантаження», яке вмикається за надлишку потужності. Другий варіант — окремий регулятор надлишку, який плавно подає на ТЕН рівно стільки, скільки зайвого виробляють панелі. Як вибрати інвертор під такі задачі — у статті гібридний інвертор.
Ціни: гібридні інвертори
Індекс цін Трибуни 45 565 ₴ ≈ 1 003 $
| # | Модель | Ціна, ₴ | від, $ | 30 дн. | Магазинів | Індекс | Оцінка читачів |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Victron Energy MultiPlus II GX 48/3000/35-32 (PMP482306000) | 34 999–46 899 | 771 | 16 | 70 | |||
| Covax CV-PS-2200-12V Найкраща ціна · 10.11 | 11 999–13 536 | 264 | 19 | 61 | |||
| EcoFlow PowerOcean-Inverter-P1-3.68kW-EU | 37 999–76 999 | 837 | 3 | 59 | |||
| 4 | Victron Energy MultiPlus-II 48/6k5/100-50 (PMP482605012) | 42 030–61 246 | 926 | 4 | 59 | ||
| 5 | Deye SUN-6K-SG03LP1-EU WiFi | 49 100–70 350 | 1 081 | 3 | 54 | ||
| 6 | Victron Energy MultiPlus II 48/5000/70-50 (PMP482505010) | 39 999–65 672 | 881 | 7 | 47 | ||
| 7 | Solis Solar S6-EH3P12K02-NV-YD-L | 72 292–110 136 | 1 592 | 13 | 41 | ||
| 8 | Deye SUN-16K-SG05LP3-EU-SM2 16KW 48V 2 MPPT Wi-Fi 220/380V Трифазний | 102 695–134 232 | 2 261 | 6 | 40 | ||
| 9 | Deye SUN-125K-SG02HP3-EU-GM10 | 329 150–474 100 | 7 248 | 42 | 39 | ||
| 10 | Deye SUN-12K-SG01HP3-EU-AM2 | 50 000–110 180 | 1 101 | 7 | 32 |
Сонячні колектори як альтернатива
Сонячний колектор — це не панель з фотоелементами, а теплообмінник: він гріє теплоносій прямо від сонячного випромінювання, без перетворення на електрику. Тому з тієї самої площі даху колектор дає більше тепла, ніж панель через ТЕН, але тільки тоді, коли тепло потрібне саме зараз або є куди його накопичити.
| Сонячні панелі + тепловий насос або ТЕН | Сонячні колектори | |
|---|---|---|
| Що виробляють | електрику, яку можна використати на будь-що або продати | тепло для бака гарячої води і буфера |
| Влітку | надлишок продається в мережу | надлишок тепла нікуди подіти, потрібен захист від перегріву |
| Взимку | мало, але працюють і в мороз | мало, частково підтримують опалення |
| Під час блекауту | працюють з гібридним інвертором і акумулятором | потрібен насос циркуляції, тобто теж живлення |
| Обслуговування | майже не потрібне | теплоносій-антифриз, тиск, насосна група |
Для гарячого водопостачання родини колектори добре себе виправдовують з весни до осені. Як підтримка опалення вони працюють переважно з теплою підлогою і великою буферною ємністю. Будову вакуумних колекторів, розрахунок площі під гарячу воду і захист від перегріву ми розбираємо в окремій статті про вакуумний сонячний колектор.

Тепловий насос і блекаути
Для України є ще одне питання: що буде з опаленням під час відключень. Газовий котел з насосом споживає небагато, і його легко живити від інвертора з акумулятором, розрахунок наведено в статті інвертор для котла опалення. Тепловий насос — інша справа: компресор бере кілька кіловат, і живити його кілька годин від акумуляторів дорого.
Практичні варіанти:
- залишити газовий або твердопаливний котел як резерв і на блекаути, а тепловий насос використовувати, коли є мережа;
- в утепленому будинку з теплою підлогою пережити відключення на теплі, накопиченому в стяжці і буферній ємності, живлячи від акумулятора лише насоси і автоматику;
- для великої гібридної станції з акумулятором — перевірити, чи вистачає потужності інвертора на пуск компресора.
Порядок дій: як підійти до сонячного опалення
- Утепліть будинок. Кожна кіловат-година тепла, яку не треба виробляти, дешевша за панелі. Вікна, дах і стіни дають більший ефект, ніж додаткові модулі.
- Порахуйте потребу в теплі за рахунками найхолоднішого місяця, як у прикладі вище.
- Виберіть генератор тепла. Тепловий насос з низькотемпературною системою дає найбільше тепла з кожної сонячної кіловат-години.
- Розрахуйте СЕС під рік, а не під грудень. Влітку надлишок продається, взимку купується.
- Додайте тепловий акумулятор: бойлер, буферну ємність або теплу підлогу, щоб денне сонце працювало ввечері.
- Залиште резерв на найхолодніші дні і блекаути: котел або мережа.
Безпека і коли кликати майстра
- Сонячна станція, тепловий насос і електрокотел — це великі навантаження. Їх підключають окремими лініями з автоматами і пристроями захисного вимикання за проєктом. Окрема лінія для електроопалення передбачена п. 7.23 ДБН В.2.5-23:2025.
- Панелі на даху дають сотні вольт постійного струму, поки на них падає світло. Монтаж і підключення до щитка — справа електрика.
- ТЕН у бойлері вмикайте лише з термостатом і запобіжним клапаном: нагрівач від надлишку працює без нагляду.
- Тепловий насос і буферна ємність потребують гідравлічного розрахунку. Монтаж — за інструкцією виробника, з пусконалагодженням.
Кличте фахівців для розрахунку тепловтрат будинку, проєкту СЕС і теплового насоса, а також для оформлення продажу енергії в обленерго.
Часті питання
Чи можна опалювати будинок лише сонячними батареями без мережі?
У грудні — січні в Україні ні, якщо будинок не надзвичайно маленький і добре утеплений. Панелі в цей час виробляють у 3,5–6 разів менше, ніж улітку, а потреба в теплі найбільша. Автономне сонячне опалення вимагало б величезної станції, яка влітку простоювала б.
Скільки кіловат панелей потрібно для теплового насоса?
Залежить від тепловтрат будинку. Для прикладу з 69 кВт·год тепла на добу і теплою підлогою повне покриття грудня потребує близько 27 кВт панелей. Більшість власників ставить 8–12 кВт: це закриває опалення в міжсезоння, частину зимового споживання і дає надлишок улітку.
Що вигідніше: панелі з ТЕНом чи сонячні колектори?
Для гарячої води колектори дають більше тепла з квадратного метра, але потребують обслуговування і захисту від перегріву. Панелі універсальніші: електрику можна витратити на будь-що, накопичити в акумуляторі або продати. Якщо в будинку вже є тепловий насос, панелі вигідніші за колектори.
Чи працюють сонячні панелі в мороз?
Так, на холоді панелі навіть трохи ефективніші, ніж у спеку. Обмежує їх не мороз, а коротке зимове сонце, низький кут променів і сніг на поверхні.
Чи можна підключити тепловий насос до гібридного інвертора?
Так, якщо потужність інвертора з запасом перекриває пусковий і робочий струм компресора. Але живити насос від акумуляторів довго дорого, тому під час відключень його зазвичай або вимикають, або дають працювати лише від панелей удень.