В нашем предыдущем материале мы рассмотрели вопрос накопления солнечной энергии применительно к суточному солнечному циклу. Но кроме суточной солнечной цикличности, существует еще и годовая цикличность. Земля вращается не только вокруг своей оси, но вокруг солнца, по эллиптической орбите, изменяя при этом еще и наклон к солнцу.
Не будем углубляться в астрономию, но сделаем важный вывод: количество энергии инсоляции солнца циклически изменяется от максимального летом до минимального зимой, причем даже с учетом корректировки угла установки солнечных панелей, под которым солнце дает максимальное количество энергии, разница между летом и зимой составляет примерно 4 раза.
Таким образом, кроме суточной цикличности день-ночь существует еще и годовая цикличность. Как назло, зимой для отопления необходимо намного больше энергии, чем летом. Вот и получается, что летом солнечной энергии можно получить больше, а расходуется энергии больше зимой.
Летом так же нужна энергия, и даже в относительно "несолнечной" московской области можно спроектировать и установить систему солнечных вакуумных нагревателей и солнечных электрических панелей которых будет достаточно, чтобы полностью отказаться от муниципальной электрической сети, даже с учетом интенсивного использования кондиционеров.
Но если найти способ накапливать энергию летом и расходовать ее зимой, то можно всерьез говорить о практически автономной системе энергоснабжения круглый год.
Простым прямым решением будет создание огромного аккумулятора, способного накапливать энергию летом и расходовать ее в зимний период. Звучит почти фантастически, но такие примеры есть. В канадской провинции Альберта под Калгари построен поселок из 52 домов. В этом поселке используется невероятно сложный и невероятно огромный коллективный сезонный накопитель в земле, с диаметром рабочего поля 35 метров. Точная статистика поселка утверждает, что при среднем расходе 40.000 кВт/час/год на дом, только за счет накапливаемой солнечной энергии накапливается и затем расходуется около 30.000 кВт/час/год в среднем на каждый дом, 5.000 кВт/час/год потребляется электричества и примерно столько же (5.000 кВт/час/год) расходуется за счет газовых котлов. Общая экономия составляет 75 %, что, согласитесь, очень даже неплохо.
Пример "Солнечного Сообщества" в окрестностях Калгари неединичен, по всему миру, включая нашу Россию строятся или даже уже эксплуатируются поселки с общими сезонными накопителями энергии. Следовательно такое решение имеет право на жизнь, не смотря на его сложность и дороговизну. Заметим только, что, возможно. массовое использование таких накопителей может вызвать изменение климата в густонаселенных районах и поэтому требует внимательного изучения.
Для решения задачи сезонного накопления энергии для одного загородного дома, такой вариант, увы, не подходит. Сложно и дорого. Поэтому рассмотрим вариант "виртуального" накопителя энергии. Таким виртуальным, но вполне рабочим вариантом является муниципальная (городская) электросеть с "зеленым" тарифом.
Как уже отмечалось в России принят и действует 417ФЗ "Закон о микрогенерации". Коротко о положениях этого закона:
- к сети может быть подключена микроэлектростанция, с мощностью перетока до 15 кВт, сама электростанция может вырабатывать большую мощность;
- сальдирование производится один раз в месяц, положительная разница (потреблено больше чем передано), оплачивается по текущему тарифу, отрицательная (передано больше чет потреблено) выкупается по среднему оптовому тарифу. Это примерно 2 рубля за каждый кВт/час;
- такая продажа электроэнергии не считается предпринимательством и до 1 января 2029 года вообще не будет облагаться налогом НДФЛ - мелочь, но очень приятно;
- официальная цена подключения - 550 рублей.
Согласно той же статистике Солнечного сообщества в Калгари, среднегодовое потребление энергии составляет 40.000 кВт/часов. Т.е. около 110 кВт часов среднесуточно, или примерно 4,6 кВт в час. Если рассматривать состав среднесуточного энергопотребления в год:
- 25.000 кВт/час - отопление;
- 10.000 кВт/час - горячая вода в гигиенических целях;
- 5.000 кВт/час - освещение и электроприборы;
Цифры эта конечно очень приблизительные и зависят от очень многих факторов: численности семьи, климата региона, культуры расходования горячей воды, экономичности и интенсивности используемых электроприборов. Но для примерного расчета подойдет.
Если рассчитывать систему только электроснабжения, без учета отопления и горячей воды, необходимо 5.000 кВт/час в год, тогда как с одного кв.метра солнечной панели, с учетом действующего КПД, можно получить 1250 x 0,25 = 300 Вт/часов электроэнергии, т. е. необходимые 5.000 кВт/час можно получить с 16 кв.м. солнечных панелей. При средн2й площади современных солнечных панелей это всего 8 панелей, плюс 2 панели на разницу между ценой продажи и покупки электроэнергии согласно закона о микрогенерации.
Из расчета видно, что задача снабжения только электроэнергией для загородного дома решается вполне успешно с помощью 10 солнечных панелей и подключения "зеленого тарифа". Этого достаточно, если вы используете, например, газ для отопления. Но так бывает не всегда, и если считать полное энергопотребление, то необходимо не 10 а 80 солнечных панелей для покрытия всех энергозатрат. Многовато. Дорого и требует много места. Но если сравнивать с сезонным накопителем Солнечного сообщества в Калгари то будет дешевле, наверное в несколько раз.
Конечно, использовать прямой электрический нагрев для отопления и нагрева воды расточительно. Но если использовать тепловой насос, потребляющий в 4-5 раз меньше энергии, то и задача отопления и нагрева воды не кажется уже такой нереальной, потребуется только 25 солнечных панелей. Это уже вполне реальная задача, и реализована она может быть поэтапно, постепенным наращиванием количества солнечных батарей от минимального, до требуемой мощности.
Сокращения расходов на отопление можно достичь не только за счет использования современных систем отопления, но и за счет сбережения тепла, за счет утепления фундамента, несущего каркаса и перекрытия дома, установки энергосберегающих окон, "теплого" монтажа окон и дверей. Делать это удобнее всего на этапе проектирования, но некоторые из перечисленных мер частично могут быть реализованы уже на этапе эксплуатации.
Конечно, приведеные расчеты весьма приблизительны. Но в расчетах использованы реальные данные, и любой проект требует уточненного расчета для конкретного случая. Обратитесь к нам, и мы сделаем такой расчет именно для Вас, с учетом конкретных реальных условий и требований к системе. Задача сокращения расхода энергии комплексная, и решать ее так надо с учетом многих факторов и различными методами.
================================================================
Для тех, кто только мечтает об этом и для тех, кто полон решимости воплотить свою мечту в жизнь этот блог, который поможет воплотить мечту в реальность. Подпишитесь на наш канал, это бесплатно. Материалы, которые мы будем размещать здесь помогут вам сэкономить много времени и средств и самое главное - получить свой загородный дом, именно такой, который нужен именно Вам а не тот, который вам продадут.
