Каковы затраты на производство горячей воды?
Новые дома потребляют все меньше тепла — у нас лучше утепленные стены, окна, вентиляция с рекуператором. Однако количество энергии, необходимой для отопления горячей воды для бытовых нужд, не меняется. Тем не менее, вы также можете сэкономить деньги здесь.
Сколько энергии уходит на нагрев воды?
Мы принимаем к расчету следующие значения:
1. 50 л на человека в день;
2. температура ГВС 45°C;
3. температура питательной воды составляет 10°C;
4. таким образом, разница составляет 35 K;
5. удельная теплота воды 4,2 кДж/(кг-К);
6. литр воды массой 1 кг, ежедневная подготовка воды на одного человека: 50 л 35 К 4,2 кДж/(кг-К) = 7350 кДж.
Делим значение на 3600, получаем значение в кВтч (1 кВтч = 3600 кДж):
7350 кДж/3600 = 2,04 кВтч
Для четырех человек это дает чуть более 8 кВтч в день. Для котла номинальной мощностью 20 кВт достаточно менее получаса (20 кВт 0,5 ч = 10 кВтч) для выработки такого количества тепла. Однако, по крайней мере, это количество энергии используется изо дня в день, даже вне отопительного сезона. Что, особенно в случае твердотопливных котлов, вызывает проблемы (сжигание в летний период!).
Если у вас есть резервуар для хранения воды и система циркуляции, следует также учитывать связанные с этим потери. Однако, они не будут большими в хорошо построенной установке. Почти всегда резервуары и трубопроводы для хранения располагаются в отапливаемых помещениях.
Поэтому в отопительный сезон, т.е. около полугода, отвод тепла из системы горячего водоснабжения не является потерей в масштабе всего здания, так как это увеличивает тепло, действующее в то время. В среднем за год, когда у нас есть резервуар и циркуляция, мы должны предполагать около 10% надбавки за потребление тепла в связи с их работой. А поскольку наши расчеты являются приблизительными, то они находятся в пределах погрешности.
Как сэкономить деньги?
Солнечные коллекторы
Уже несколько лет они довольно распространены в односемейных домах. Принцип их работы очень прост. Солнце нагревает коллектор и рабочую жидкость вместе с ним, которая затем выделяет тепло в воду, аккумулируемую в резервуаре. Затем жидкость возвращается в коллекторы, где она снова нагревается.
Для того чтобы использовать коллекторы, мы должны учитывать их специфические особенности:
1. они должны быть направлены на юг, или на юго-запад, или на восток;
2. они работают эффективно, особенно весной и летом, позволяя практически отказаться от бойлера. В другие периоды коллекторы позволяют предварительно нагревать воду, которая затем должна быть нагрета каким-либо традиционным источником тепла (бойлер, нагреватель);
3. в течение года они покрывают около 60% потребности в тепле для горячей воды;
4. им нужно пространство на крыше. Отдельные конструкции, например, стоящие на земле, не очень популярны;
5. емкость резервуара должна быть достаточно большой и примерно в 1,5 раза превышать суточный расход воды. Для 4-х человек это означает 300 литров. В маленькой котельной трудно найти для этого место;
6. бак должен иметь специальную конструкцию, с большим теплообменником для сбора тепла от коллекторов и второй для подключения котла.
Тепловые насосы только для горячей воды
В настоящее время это самый быстрорастущий сегмент рынка тепловых насосов. Это устройства типа воздух-вода, обычно малой мощности — около 2 кВт. Они работают на наружном воздухе, поступающем через воздуховод, проходящий через стену.
Их наиболее важные особенности заключаются в следующем:
1. установка проста, если есть возможность вывода из воздуховодов (воздухозаборник и вытяжка);
2. большинство моделей могут работать только при положительной температуре воздуха, это необходимо проверить перед покупкой;
3. наиболее популярными являются модели, интегрированные с резервуаром для воды, но они также могут быть адаптированы для подключения к существующему резервуару.
Это устройство, доступное на рынке в течение нескольких лет, представляет собой водяной теплообменник или, скорее, теплообменник сточных вод. Идея аналогична идее рекуператора в вентиляции. Сточные воды из душевых и умывальников, прежде чем они попадут в канализацию, отдают свое тепло в этом теплообменнике пресной воде, которую мы просто забираем. Поэтому принцип очень прост, и оборудование не имеет движущихся частей и не требует электричества.
Его особенности таковы:
1. утилизация проводится параллельно канализационной системе. Пройдя через него, сточные воды попадают туда;
2. устройство легко устанавливается на верхнем этаже, а на нижнем сложно сделать это из-за необходимости выдавливать его более чем на 1 метр ниже уровня пола;
3. теплообмен требует одновременного использования воды и дренажа в виде сточных вод. Поэтому мы не собираем тепло из ванн, стиральных и посудомоечных машин, так как в разное время осуществляется забор воды и отвод сточных вод. Однако их не следует сочетать с рекуперацией из-за большого количества переносимых загрязняющих веществ;
4. эффективность самого теплообменника превышает 75%, однако, учитывая тот факт, что часть сточных вод не достигает его, эффективность рекуперации тепла от горячей воды в масштабе всего дома составляет около 50%.
Поток энергии в системе горячего водоснабжения - система рекуперации тепла
Поток энергии в системе горячего водоснабжения: В традиционной установке тепло теряется вместе со сточными водами. Однако большая часть из них может быть рекуперирована и использована для нагрева горячей воды.
Отопление бытовой воды: Восстановление — способ получения энергии из бытовых сточных вод.