Доля солнечной энергии в энергетическом балансе дома

Независимо от того, есть ли солнечные коллекторы или нет, количество энергии, необходимое для приготовления горячей воды и обогрева здания, одинаково. Однако благодаря коллекторам некоторая часть энергии бесплатно поступает из окружающей среды. Благодаря этому можно использовать меньше топлива и электроэнергии. Это означает меньшие эксплуатационные расходы и большую энергетическую независимость. Таким образом, можно меньше ощущать возможные перебои.

Можно сказать, что получение солнечной энергии улучшает энергетический баланс здания – используется меньше невозобновляемых и более дорогих видов топлива без потери комфорта. Более того, благодаря бесплатной солнечной энергии можно значительно уменьшить финансовые затраты.

Насколько солнечная энергия может способствовать энергетическому балансу здания?

При большой установке с солнечными батареями https://alteco.in.ua/products/solnechnue-batarei , от которых передаются временные излишки электроэнергии в сеть, дом может производить больше энергии в год, чем потребляет. Однако это не означает самодостаточность. Баланс положительный, но летом в сеть поступает лишняя энергия, а зимой восполняется ее недостаток. Для подавляющего большинства людей такие установки слишком дороги, а их экономический смысл, мягко говоря, вызывает сомнения.

На практике наиболее распространенным решением является использование солнечных коллекторов для приготовления горячей воды. В энергоэффективном здании можно почувствовать их влияние на энергетический баланс в большей степени, чем в стандартном. Это связано с тем, что количество энергии, используемой для горячего водоснабжения, постоянно, независимо от того, сколько тепла поглощается системой отопления. В энергоэффективном доме и стандартном доме (а тем более в старом энергоемком) соотношение ГВС / отопления будет совершенно другим.

Сколько тепла расходуется на приготовление горячей воды в год?

Предположим, что потребление горячей воды на 4 человека составляет 200 литров в сутки. При нагревании от 10 ° C (водопроводная вода) до 45 ° C разница составляет 35 Кельвинов (K). Учитывая удельную теплоемкость воды (4,2 кДж / (кг · К)), получаем:
200 л 365 дней 35 K 4,2 кДж = 10 731 000 кДж = 2981 кВтч

Конечно, индивидуальные различия могут быть очень большими, в зависимости от предпочтений домочадцев. Однако можно приблизительно предположить, что на приготовление горячей воды для бытового потребления требуется около 3000 кВтч в год. В типичном новом польском доме для отопления и вентиляции используется около 100 кВтч энергии на 1 м 2 полезной площади. Для среднего односемейного дома площадью 150 м 2 это дает: 100 кВтч / м 2 150 м 2 = 15000 кВтч.

В таком доме 3000 кВтч на подготовку ГВС – это не так много по сравнению с отоплением – примерно 20%.
Однако, если потребность здания в энергии снизится до 40 кВтч / (м 2 в год), получится: 40 кВтч / м 2 150 м 2 = 6000 кВтч.
В этом случае ГВС уже потребляет половину тепла.
Что будет, если пойти еще дальше и снизить потребление энергии до уровня 15 кВтч / (м 2 · год)? 15 кВтч / м 2 150 м 2 = 2250 кВтч
И еще нужно 3000 кВтч для нагрева горячей воды.

Есть за что бороться, и чем больше стандартов энергосбережения установить, тем сильнее почувствуется влияние ГВС на общее потребление энергии.

Сколько тепла дает солнце?

Годовое количество энергии солнечного излучения составляет около 1000 кВтч на 1 м 2 поверхности. Это означает, что в течение года на каждый квадратный метр участка приходится примерно столько же энергии, сколько получается от сжигания 100 м 3 природного газа. Предположим теперь, что есть энергоэффективное здание площадью 150 м 2, которому требуется 40 кВтч / м 2 в год. Это 6000 кВтч. Теоретически для удовлетворения его энергетических потребностей достаточно «собрать» солнечную энергию, приходящуюся всего на 6 м 2 участка! На практике, однако, все намного хуже.

Конечно, не получится использовать 100% энергии, хотя, конечно, конструкции коллекторов постоянно совершенствуются. Однако фундаментальное ограничение проистекает из факторов, находящихся вне контроля, которые являются следствием нашего географического положения. Распределение радиации в отдельные сезоны очень неравномерно. 80% солнечной энергии поступает с начала апреля до конца сентября, когда практически не нужно отапливать дома. С другой стороны, декабрь, январь и февраль вместе составляют лишь около 6%.

Поэтому неудивительно, что в нашей климатической зоне невозможно обойтись без отопительных установок с использованием котлов или тепловых насосов, а коллекторы поддерживают их только путем приготовления горячей воды для бытового потребления или обогрева здания в переходные периоды.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector