смотреть статью в pdf версии

Перед лицом множества решений для систем горячего водоснабжения (горячего водоснабжения), предлагаемых в настоящее время на рынке, потенциальный инвестор сталкивается с трудной задачей выбора наиболее оптимальной системы для своих нужд, которая обеспечит его необходимым количеством горячей воды, будет простой в использовании и прощающей для «кармана» пользователя. , Стоит отметить, что доля затрат на потребление энергии, необходимая для приготовления горячей воды для бытового потребления, составляет почти 23% от ежегодных расходов энергии в здании. Понятно поэтому, что мы ищем альтернативные и экономические источники энергии, которые могли бы явно улучшить этот баланс.

В дополнение к типичным системам, основанным на нагреве воды с помощью сжигания газа, нефти или твердого топлива, набирают популярность менее типичные системы, основанные на тепловых насосах воздух-вода или наземных теплообменниках, или на энергии, получаемой от солнечного излучения с использованием солнечных коллекторов или панелей. фотоэлектрические.

Итак, давайте спросим, ​​как бы выглядело сравнение инвестиционных и эксплуатационных расходов для вышеупомянутых систем нагрева горячей воды в случае семьи из четырех человек, если предположить, что нет никаких технических и формальных препятствий, ограничивающих использование выбранного технического решения.

Основой для начала наших расчетов является определение потребности в энергии, необходимой для нагрева горячей воды для нужд всей семьи. Их можно рассчитать по следующей формуле.

Qcwu = cw * r * V * (tc-tz) x 4 человека,

где:

Qcwu - количество энергии, необходимое для нагрева горячей воды для 4 человек,
cw - удельная теплоемкость воды 4,19 кДж / (кг * К),
ρ - плотность воды 1000 кг / м3,
V - суточная потребность в горячей воде 0,06 м3 / (чел. * Сутки),
tz - температура холодной воды 10oC,
tc - температура горячей воды 60oC.

Следовательно, после подстановки данных в уравнение мы получаем величину суточной потребности в энергии для нагрева горячей воды для семьи из четырех человек:

Qc.wu = 50 280 кДж ~ 14 кВтч.

Умножение значения, полученного на количество дней в году (365 дней), даст нам значение годовой потребности в энергии для нагрева горячей воды для семьи из четырех человек:

Qc.wu = 5110 кВтч.

Чтобы упростить расчеты, мы пропустили потери тепла, неравномерность спроса и различия в потреблении воды в течение года. Результаты расчетов должны использоваться только в качестве элемента для сравнения эксплуатационных расходов систем. Поэтому, согласно расчетам, нам понадобится 5110 кВтч энергии в год для удовлетворения потребностей семьи из четырех человек в горячей воде.

В следующей части статьи мы рассмотрим проблему, заключающуюся в том, что система нагрева воды позволит нам получить количество энергии, рассчитанное самым дешевым способом.

Солнечная энергия
Средняя сумма глобальной годовой радиации в Польше составляет около 1000 кВтч / м2 поверхности Земли, а среднегодовое количество солнечных часов составляет около 1600 часов. Интенсивность не одинакова для всей страны, но различия между отдельными регионами не слишком велики, возможно, за пределами Розточе, где жители региона больше наслаждаются солнечной радиацией.

Исходя из приведенных выше данных, может показаться, что достаточно покрыть менее 5 м2 кровли солнечными коллекторами, чтобы полностью удовлетворить потребность в энергии для нагрева горячей воды для нужд всей семьи из четырех человек.

Однако необходимо помнить об эффективности преобразования солнечной энергии в тепловую или электрическую энергию в солнечных коллекторах или фотоэлектрических панелях. В случае плоских солнечных коллекторов КПД в идеальных условиях может достигать 80% (хотя в действительности, учитывая условия сборки и угол падения солнца, изменяющийся со временем, КПД не превышает 40-50%). Это выглядит намного хуже в случае фотоэлектрических панелей, где эффективность преобразования солнечной энергии в электричество составляет всего 10-12%.

Важной проблемой является также тот факт, что солнечная радиация сильно зависит от времени года. Для польского региона дневной поток энергии колеблется от 7,5 кВтч / м2 / день летом до 0,1 кВтч / м2 / день зимой. Поэтому предполагается, что солнечные коллекторы или фотоэлектрические панели могут обеспечить до 60% потребности в энергии для отопления горячей воды. Недостающие 40% энергии должны быть дополнены другими источниками тепла - для нашего сравнения мы предположили нехватку тепловой энергии с помощью электрических нагревателей, снабжаемых электричеством по второму тарифу, так называемому. «Ночь».

Инвестиционная стоимость:

Исходя из предложений различных производителей систем на основе солнечных коллекторов, средняя цена комплекта солнечных коллекторов с услугой установки составляет около 9 000 злотых .

Типичная система для семьи из 4 человек включает в себя:

* солнечные коллекторы - 4 шт.,
* насос и блок управления,
* 400-литровый нагреватель с теплообменником и дополнительным электрическим нагревателем,
* комплект монтажных принадлежностей и солнечная жидкость.

Гораздо меньшее предложение систем водяного отопления на основе фотоэлектрических панелей затрудняет определение инвестиционных затрат в системе, которая использует двойное преобразование энергии солнечного излучения через электричество и электрические нагреватели в тепло, необходимое для нагрева горячей воды для бытового потребления.

Такая система будет включать в себя:

* комплект фотоэлектрических панелей около 40 м2,
* нагреватель, например, 400 литров с нагревателем / электрическими нагревателями,
* правильная проводка и системы управления.

С тем же предположением, что и в случае системы на основе солнечных коллекторов, в которой говорится, что около 60% потребности в тепле, необходимом для нагрева горячей воды для бытовых нужд, будет поступать от энергии солнечного излучения, солнечные панели должны обеспечивать 5110 кВтч * 60% = 3066 кВтч электроэнергии - мы принимаем 100 % эффективности преобразования электроэнергии, получаемой от солнечной панели, в тепло, используемое для нагрева горячей воды, которая в случае электрического нагревателя, погруженного в нагретую воду, близка к истине.

Для получения необходимого количества электроэнергии потребуется установка фотоэлектрических панелей площадью примерно 3066 кВтч / 1000 кВтч / м2 / 10% = 30,6 м2 ~ 40 м2.

Стоимость фотоэлектрических панелей составит (без затрат на установку) около 40 м2 x 700 злотых / м2 = 28 000 злотых. С учетом стоимости солнечного бака и системы управления и с учетом 10% затрат на элементы крепления фотоэлектрических панелей, прокладку кабелей и сборку мы получаем общую стоимость системы отопления на основе фотоэлектрических панелей в размере около 36 000 злотых .

Эксплуатационные расходы солнечных систем
Казалось бы, с момента расходования вышеуказанных сумм на системы водяного отопления мы не будем нести другие расходы на эксплуатацию системы водяного отопления. К сожалению, это не совсем так.

Как уже упоминалось выше, солнечные системы из-за того, что солнечная радиация сильно зависит от сезона, в котором они способны удовлетворить только 60% годовой потребности жителей в горячей воде, остальные 40% должны быть дополнены из других источников. Если предположить, что это будет электроэнергия, потребляемая только во время ночного тарифа, дополнительные расходы на электроэнергию будут:

5110 кВтч х 40% х 0,37 * злотых / кВтч ≈ 750 зл / год.

* средняя цена электроэнергии «ночь» в тарифе G12 с учетом платы за передачу и фиксированной платы.

Также необходимо принять во внимание затраты на замену солнечной жидкости, магниевых анодов, электроэнергии, потребляемой для привода циркуляционного насоса, а также расходы на техническое обслуживание и ремонт системы, составляющие примерно 0,5 ÷ 2% от стоимости системы. Для простоты предположим, что они составляют примерно 250 злотых в год для системы на основе солнечных коллекторов и около 200 злотых в год для солнечных панелей.

Также необходимо добавить затраты на эксплуатацию отопительных водонагревательных систем, которые часто упускаются из виду, затраты на финансирование инвестиций. Независимо от того, финансируем ли мы инвестиции из наших собственных средств или из банковского займа, мы несем определенные денежные затраты - либо в виде погашения ссуды в рассрочку, либо в виде процентных ставок по банковскому депозиту. Для упрощения расчетов мы предполагаем, что остаточная стоимость (конечная стоимость установки после периода использования) равна нулю. Читатели, интересующиеся вопросами изменения стоимости денег с течением времени и влияния на прибыльность инвестиций, я приглашаю вас к моим предыдущим статьям на эту тему, опубликованным в журнале «Magazyn Instalatora».

Для наших расчетов предположим, что инвестиции финансируются на 100% за счет ипотечного кредита с процентной ставкой 4,5% и фиксированных взносов, рассчитанных на период времени, сопоставимый со временем использования отдельных систем. В этом случае период кредитования будет равен периоду работы обеих систем, который может быть определен в течение приблизительно 15 лет в случае солнечных коллекторов и приблизительно 25 лет в случае фотоэлектрических панелей.

В случае солнечных коллекторов приблизительная сумма ежегодного погашения кредита в размере 9000 злотых, взятого на 15 лет, составит приблизительно 830 злотых / год, в случае фотоэлектрической системы приблизительная сумма ежегодного погашения кредита в размере 36 000 злотых, взятого на 25 лет, составит 2400 злотых / в год. Эти расчеты не включают комиссионные сборы, взимаемые банками, я предлагаю заинтересованным сторонам подготовить индивидуальные расчеты затрат по кредитам.

Таким образом, общие затраты на получение горячей технической воды будут состоять из: затрат на инвестиционное финансирование, ежегодных эксплуатационных расходов и дополнительных затрат, связанных с нагревом воды в период, когда мощность, поставляемая системой, слишком мала, чтобы обеспечить достаточный комфорт использования.

В случае солнечных коллекторов общая стоимость составит 830 злотых + 250 злотых + 750 злотых ≈ 1830 злотых / год, а в случае фотоэлектрических элементов составит: 2400 злотых + 200 злотых + 750 злотых ≈ 3350 злотых в год.

Следующая часть будет касаться тепловых насосов и накопительных нагревателей.

Ярослав Помирский

Похожие

Комментарии