שתי השמשות שעל הגג שלכם הן לא אותו דבר. לחמם מים מהשמש זה עולם אחד, לייצר חשמל מהשמש זה עולם שני לגמרי, ואנשים נוטים לבלבל ביניהם. כמעט בכל גג בישראל יושב דוד שמש כברירת מחדל, ובשנים האחרונות מצטרפות אליו עוד ועוד מערכות פוטו-וולטאיות (PV). אז בואו נעשה סדר. במאמר הזה נסביר את ההבדל הטכני בין שתי הטכנולוגיות, מתי כדאי לבחור בכל אחת, ומתי הכי נכון פשוט לשלב את שתיהן.
איך עובד דוד שמש
דוד שמש, או בשמו המקצועי קולט שמש תרמי, עובד על עיקרון פיזיקלי פשוט להפליא. על הגג מותקנים קולטים שטוחים: לוחות מתכת שחורים, סגורים במבנה מבודד עם זכוכית. בתוכם רצים צינורות עם נוזל מעביר חום (בדרך כלל מים או תערובת אנטיפריז). השמש מחממת את הקולטים, הנוזל מתחמם וזורם למיכל אחסון מבודד שיושב מעליהם או לידם. המים הקרים שנכנסים למיכל מתחלפים לאט-לאט במים חמים שמחכים לכם לשימוש. ואם השמש מתחבאת? גוף חימום חשמלי נכנס וסוגר את הפער.
איך עובדת מערכת פוטו-וולטאית
פה הסיפור שונה לגמרי. הפנלים בנויים מתאי סיליקון פוטו-וולטאיים שהופכים פוטונים של אור שמש לזרם חשמלי ישר. הזרם הזה עובר דרך ממיר (אינברטר), שמתרגם אותו לזרם חילופים עם מתח ותדר שמתאימים לרשת הביתית. ומכאן? החשמל יכול להיצרך מיד בבית, להישמר בסוללה, או לזרום החוצה לרשת הציבורית במנגנון מונה נטו.
הבדלים טכניים בנקודות מפתח
יעילות אנרגטית: דוד שמש ממיר בין 60 ל-70 אחוז מאנרגיית השמש שפוגעת בו לחום. מערכת PV? בין 18 ל-23 אחוז בלבד לחשמל. אז דוד שמש מנצח בקלות, נכון? לא ממש. זה רק חצי מהסיפור, כי חשמל הוא אנרגיה גמישה לאין שיעור.
גמישות שימוש: דוד שמש נותן לכם מים חמים, וזהו. חיממתם מספיק מים ליום ועדיין יש שמש בחוץ? כל החום הזה פשוט הולך לאיבוד. מערכת PV, לעומת זאת, מייצרת חשמל שמפעיל את כל מה שיש בבית, טוען רכב חשמלי, או נמכר כעודפים לרשת.
עלות התקנה: דוד שמש ביתי טיפוסי עולה בטווח שבין 3,500 ל-6,500 שקלים. מערכת PV ביתית של 5 קילו-וואט? בין 25,000 ל-40,000 שקלים. כן, מחיר הכניסה ל-PV גבוה בהרבה, אבל בהתאם, גם הפוטנציאל.
תוחלת חיים: דוד שמש איכותי יחזיק לכם 15 עד 20 שנה, ואז תחליפו אותו. מערכת PV מתוכננת לרוץ 25 שנה לפחות, עם ירידה הדרגתית ועדינה בתפוקה לאורך הדרך.
תחזוקה: דוד שמש מבקש החלפת אנודה כל כמה שנים, וחיטוי של המיכל מהסיד שמצטבר. מערכת PV? בעיקר ניקוי תקופתי של הפנלים, והחלפת ממיר אחת ל-10-15 שנה.
מתי כדאי להעדיף דוד שמש
יש מצבים שבהם דוד שמש פשוט מנצח. למשל: בית או דירה עם צריכת מים חמים גבוהה, מקלחות יומיומיות של משפחה גדולה וכביסות תכופות; תקציב מוגבל שלא נותן מקום להשקעה במערכת PV; או גג קטן שלא נשאר בו שטח אחרי הדוד למערכת PV משמעותית. ושימו לב, בישראל דוד שמש הוא ברירת המחדל החוקית במבנים חדשים, ולכן רוב הבתים כבר מצוידים בו ממילא.
מתי כדאי להעדיף מערכת PV
ומתי PV עולה לראש הרשימה? כשיש לכם צריכת חשמל גבוהה הרבה מעבר לחימום מים, מזגנים, רכב חשמלי, מקררים גדולים; כשאתם רוצים חיסכון לטווח ארוך ולא רק על המים החמים; כשהגג מאפשר התקנה רצינית של 4 קילו-וואט ומעלה; וכשכבר יש לכם דוד שמש, כך שהוא נשאר אחראי על המים החמים, וה-PV דואג לכל היתר.
האם אפשר לשלב את שתיהן
התשובה הקצרה: כן, ובדרך כלל זה גם הדבר הנכון לעשות. ההמלצה המקובלת בישראל היא לשלב, לא להחליף. הדוד הקיים ממשיך לחמם מים, בעיקר באביב, בקיץ ובסתיו, ומערכת PV מתפרסת על שאר הגג ומזרימה חשמל לבית. בחורף, כשהדוד מתקשה (יומיים-שלושה רצופים של עננים), גוף החימום החשמלי משלים את החסר, והחשמל שלו מגיע ממערכת PV או מהרשת.
מערכות הִיברידיות: PVT
ויש גם דרך שלישית. מערכות היברידיות בשם PVT (Photovoltaic-Thermal) דוחסות פנל סולארי וקולט תרמי לתוך לוח אחד. הפנל מייצר חשמל, והקולט שמאחוריו אוסף את החום שמתפזר ממנו, חום שאחרת פשוט היה מתבזבז, ומשתמש בו לחימום מים. שני ציפורים, מכה אחת. הטכנולוגיה עדיין יחסית יקרה בישראל ופחות נפוצה, אבל היא יכולה להתאים למשפחות שרודפות אחרי היעילות המקסימלית על גג מצומצם. הכל תלוי במחיר היחסי ובזמינות בשוק.
גוף חימום חכם: חיבור בין שני העולמות
אם יש פיתוח אחד ששווה להכיר מהשנים האחרונות, זה גוף החימום החכם שמתחבר למערכת PV. הוא יודע להפעיל את חימום הדוד בדיוק כשהמערכת מייצרת עודפים, במקום לשאוב חשמל מהרשת. במילים אחרות, הוא לוקח את העודפים שלכם והופך אותם למים חמים, במקום לזרוק אותם בחזרה לרשת. ויש פה בונוס: גם בלי דוד שמש בכלל, מערכת PV מספיק גדולה עם גוף חימום חכם יכולה לחמם את כל המים בבית מהחשמל שהיא עצמה מייצרת, בלי שום תלות ברשת.
תחזוקה: שתי תפיסות שונות
לכל מערכת יש פילוסופיית תחזוקה משלה. דוד שמש מבקש תשומת לב מבפנים: החלפת אנודת מגנזיום אחת לשלוש עד חמש שנים כדי לבלום קורוזיה במיכל, חיטוי הקולטים מהסיד, ובדיקת איטומים. מערכת PV, לעומת זאת, היא עניין חיצוני בעיקרו: ניקוי פנלים תקופתי ובדיקה ויזואלית של החיווט והממיר. בשורה התחתונה של זמן ועלות שנתית, תחזוקת PV בדרך כלל זולה יותר ופחות תכופה. רק שימו לב שגוף החימום במערכת ה-PV עלול לבקש החלפה כל 8-12 שנים.
אזורים בישראל: מה עדיף איפה
איפה אתם גרים גם משנה כאן. במרכז ובדרום, הקרינה החזקה מועילה לשתי הטכנולוגיות, אבל מערכת PV נהנית מתפוקה גבוהה יותר דרך תאי הסיליקון. בצפון ובאזורי ההר, החורף הענן מקצץ בתפוקת PV יותר משהוא פוגע ביעילות דוד שמש. וקרוב לים? המלח מצטבר מהר על שתיהן ודורש תחזוקה תכופה יותר. אז ההמלצה האזורית: בדרום ובמרכז, מערכת PV גדולה היא השחקנית הראשית. בצפון, דווקא השילוב של דוד שמש איכותי עם מערכת PV בינונית עשוי להשתלם יותר.
שיקולי חלל פנים: היכן ממקמים את הציוד
לפעמים מה שמכריע זה בכלל לא הגג, אלא מה שמתחתיו. דוד שמש צריך מיכל אחסון בנפח 100-200 ליטר, שיושב על הגג עצמו או בסמוך. מערכת PV צריכה ממיר בתוך הבית או במחסן צמוד, לרוב מתקן בגודל של מזוודה בינונית. בבית פרטי בדרך כלל יש מקום נוח לשניהם. בדירה? פה זה כבר מסתבך, כי לא בכל דירה יש חלל מתאים לממיר. וגם העברת החיווט מהגג אל הציוד עלולה לדרוש תעלות חשמל. כל אלה דברים ששווה לבדוק עוד לפני שאתם מחליטים.
עניינים תקציביים שלעיתים נשכחים
מחיר ההתקנה הוא רק ההתחלה. יש עוד כמה דברים שנוטים לחמוק מהחישוב. קחו את גוף החימום החשמלי בדוד: הוא צורך חשמל בכל פעם שאין שמש, ויכול להגיע ל-15-30 אחוז מצריכת החשמל של משפחה רגילה. מערכת PV גדולה תקזז לכם בדיוק את הצריכה הזו. ואל תשכחו את ההחלפות: דוד שמש מתחלף אחת ל-15-20 שנה (הוצאה של אלפי שקלים), וממיר במערכת PV מתחלף אחת ל-10-15 שנה (שוב, אלפי שקלים). בסיכום הכולל, שתי המערכות דורשות תקצוב להחלפת רכיבים לאורך 25 שנה.
סיכום
אז בואו נסגור את זה. דוד שמש ומערכת פוטו-וולטאית הן שתי טכנולוגיות שונות, שמשרתות מטרות שונות. הדוד הוא פתרון מצוין וזול לחימום מים, וה-PV הוא פתרון רחב לחשמל הביתי כולו. וברוב הבתים בישראל הבחירה הנכונה היא לשלב ביניהן, לא להעמיד אותן זו מול זו. בסוף, ההחלטה תלויה בתקציב שלכם, בגודל הגג, ובאיך משק הבית שלכם צורך אנרגיה.