Энергоэффективная квартира. Продолжение 3.


Рубрика: мой дом -> Альтернативная энергетика
Метки:
Просмотров: 2889
Энергоэффективная квартира. Продолжение 3.

энергоэффективная квартира

Нет необходимости в подробном описании преимущества горячего водоснабжении в нашем жилье. Этот атрибут комфорта и цивилизации настолько вошел в наш быт, что летнее отключение централизованной подачи горячей воды при проведении профилактики, вызывает у нас шок и отрицательные эмоции к поставщикам тепла.

Замечу, поставщики тепла эти перерывы делают на период от одного до полутора месяцев, хотя согласно жилищному кодексу должно быть не более 15 дней в году.

Этот отрицательный факт коснется и энергоэффективной квартиры, которую мы хотим привести к требуемым показателям по энергосбережению. О том, какие решения можно принять для круглогодичного пользования горячей водой в новой квартире с минимальными энерго – и денежными затратами, как получить горячую воду от солнечного коллектора и пойдет сегодня наш разговор.

Солнце, как известно, греет землю каждый день и совершенно бесплатно. Очевидно, что если суметь использовать хотя бы часть этой бесплатной солнечной энергии для горячего водоснабжения, то можно получить значительную экономию, а главное, ликвидировать тот неприятный факт, который связан с перерывом на профилактику.

ГВС от солнечного коллектора

Читателю из предыдущей статьи известно, что новую квартиру в строящемся доме, которую выбрали мои коллеги, удачно расположена по отношению к приему солнечной радиации и балкон, расположенный на кухне, ориентирован на юго-восток. Площадь ограждения балкона составляет 4 м2. Эта цифра нам необходима в расчетах.

Чтобы решить задачу постоянного и круглогодичного обеспечения горячей водой, необходимо знать потребность в горячей воде (в сутки, в месяц) и подобрать соответствующее оборудование, включая альтернативный источник энергии – солнечный коллектор, для его обеспечения.

Расчет гелиосистемы для горячего водоснабжения новой квартиры.

Всякий раз, когда я приступаю к описанию расчетов, в моей голове тревожно звенит назойливая мысль: «Ну не нравится читателю всякие расчеты, напиши конечный результат и все!» Каждый раз я об этом думаю, и расчеты пытаюсь упростить. Должен же читатель, используя простые расчеты прикинуть для себя любые варианты, тем более, что применяется простая арифметика и физика, а табличные данные приведены во многих источниках.

Вот например, в нашем случае, из таблицы гелиоустановок в центральных областях Украины, я взял данные о количестве энергии солнечной радиации приходящейся на 1 м2 площади солнечного коллектора для города Киева. И оно составляет: в июле солнечная энергия на 1 м2 – 7,26 кВт. ч. м2/день; в феврале – 2,04 кВт. ч. м2/день.

Возьмем среднестатистический расход горячей воды на человека в сутки (раковина для умывания, ванна, душ, мойка на кухне) – 50 л. В месяц это составляет – 1,5 м3. В семье двое человек, значит, потребность в горячей воде на месяц для семьи составит – 3,0 м3. Эта цифра вполне устраивает.

Определим объём ёмкостного нагревателя и температурный перепад (разница температуры воды на входе и выходе).

Суммарный объем емкостного нагревателя надо рассчитывать из расчета 1,5…2 суточной потребности.

Соответственно (50х2) х 1,5=150л. Средняя температура входящей воды 15°С. Она должна быть нагрета до 50°С. 50-15=35°С.

Количество энергии необходимой для нагревания этого количества воды.

Учитываем, что для нагрева одного литра воды на один градус надо затратить энергию равную 1 ккал.

150л x 35°C = 5250 ккал.

Для перевода данной энергии в кВт. ч воспользуемся следующей формулой

5250 / 859,8 = 6,1 кВт. ч (1кВт. ч = 859,8 ккал).

Определяем количество энергии, которое может поглощаться и преобразовываться в тепло солнечным коллектором. Гелиосистема будет располагаться на балконе новой квартиры в г. Киеве. Чуть выше приведены значения солнечной энергии для летнего и зимнего месяцев.

Как правило, солнечные коллектора с вакуумными трубками, способны поглощать до 80% энергии солнца. В моем случае, для июля – 7,26 х 0,8=5,81 кВт. ч. м2/день; для февраля – 2,04 х 0,8=1,63 кВт. ч. м2/день.

вакуумная тепловая трубка

Для расчета я взял вакуумную трубку, которая применяется для солнечных коллекторов разработанных специально для балкона, диаметра 58 мм и длиной 900 мм, ее площадь поглощения составляет 0,04 м2. Несложно подсчитать, что одна трубка способна получать и передавать солнечное тепло в размере 0,232 кВт. ч и 0,065 кВт. ч соответственно в июле и феврале.

Определяем необходимое число трубок.

Используя значение, вычисленное выше, определяем количество трубок, которое надо установить.

Энергия, которую необходимо затратить на нагрев нужного количества воды составляет 6,1 кВт. ч.

Июль - 6,1 / 0,232 = 26 трубок.

Февраль - 6,1 / 0,065= 94 трубок.

Подсчитав, количество трубок в составе коллекторов, становится ясно, что в зависимости от месяца использования для приготовления нужного количества воды, количество трубок может существенно отличаться.

В данном случае вариант - чем больше, тем лучше, не подходит. Зимой мы получим необходимое количество тепла, но летом столкнемся с очень существенной проблемой – утилизацией избыточного тепла. Солнце невозможно выключить или включить, поэтому оно будет постоянно нагревать воду в емкости нагревателе.

В конечном итоге вода в баке-аккумуляторе закипит, а это может привести к выходу из строя оборудования. Можно осуществить сброс горячей воды в канализацию и набор в бак холодной воды для дальнейшего нагрева, но целесообразно ли такое использование солнечных коллекторов?

солнечный коллектор балконного типа

Понятно, что к проектированию солнечных коллекторов необходимо подходить также взвешено, как и к любому строительству – не продумаешь все до последней детали, не получишь желаемого эффекта.

В энергоэффективной квартире установка солнечного коллектора направлена, прежде всего, на экономию денег, потому что централизованное обеспечение горячей водой на Украине сейчас весьма дорогое удовольствие и составляет – 25,00 грн. за 1 м3.

Потому необходимо использовать то количество наполнения вакуумных трубок солнечного коллектора, которое экономически целесообразно и вписывается в архитектуру строения. В моем случае, ставилась задача обеспечить горячей водой семью из 2 человек. Правильным решением будет считаться подбор количества трубок коллектора в зависимости от месяца, в котором максимальная солнечная эффективность. То - есть, для семьи из двух человек необходим бак-накопитель на 150 литров и солнечный коллектор из 26 трубок.

Я остановился на наборе из 30 трубок. По двум причинам, первая – габариты конструкции; длина конструкции из набора 30 трубок составляет 2,5 м, высота 1,12 м (площадь ограждения балкона будущей новой квартиры, указанная в начале статьи – 4 м2), вторая – приемлемый вес конструкции для монтажа на балконе (около 65 кг). Поскольку мощности солнечного коллектора в зимние месяцы явно будет не хватать, нам необходимо предусмотреть в емкости нагревателе установку электрического подогревателя для догрева воды нужной температуры, и как резервный источник.

И последнее, для получения наилучшего эффекта, чтобы энергоэффективная квартира приближалась к необходимым характеристикам, необходимо выполнить проект, в котором увязать существующее горячее водоснабжение с водоснабжением от альтернативного источника. Приобрести и выполнить монтаж основного, вспомогательного оборудование и трубопроводов. Включаем в план и принимаем к действию.

Буду очень благодарен если расскажете об этих материалах своим друзьям по твиттеру, фэсбуку, вконтакте. Ваш комментарий на сайте, это значит что-то интересно и полезно.

Оставьте комментарий!

Используйте нормальные имена

Имя и сайт используются только при регистрации

Спасибо за ваш комментарий!

(обязательно)