PV vs. aurinkolämpö vs. kaasu vs. LÄMPÖPUMPPUVEDEN lämmitys

sähkön hinta, kantaverkon vakaus ja tietoisuus kestävästä elämästä ovat pakottaneet monet kuluttajat turvautumaan uusiutuvan energian teknologiaan veden lämmityksessä. Valtakunnalliset rakennusmääräykset edellyttävät myös, että vähintään 50 prosenttia vedenlämmityksestä tehdään jollakin muulla kuin sähköelementillä. Monien markkinoilla olevien tuotteiden tavoin voidaan kuitenkin todeta, että eri tekniikoista esitetyt väitteet ovat hyvin ristiriitaisia. Monet näistä väitteistä eivät ole mitään muuta kuin markkinointia ”blah”, eikä niiden takana ole faktoja.
olemme sen vuoksi päättäneet yrittää valottaa tärkeimpiä vedenlämmitystekniikoita ja säästöjä, joita voidaan saavuttaa.

teknologioiden Tausta

hetkelliset kaasuvedenlämmittimet käyttävät nestekaasua veden lämmittämiseen välittömästi, joten geysiriä (kuumavesisäiliötä) ei tarvita. 1kg nestekaasua ”sisältää” 13,6 kWh energiaa ja voi siten tuottaa 11,5 kWh lämpöenergiaa, jos kaasulämmittimen keskimääräinen hyötysuhde on 85%.
Solar PV-vedenlämmityselementti käyttää aurinkosähköpaneeleita sähkölämmityksen tehoon element.An sähköelementti on lähes 100% tehokas. Toisin sanoen, jos se on 1kW elementti se kuluttaa 1kW ofelectricity tuottaa 1kw lämpöteho. Tämä voima tulee nyt PV-paneelista. Aurinkosähköpaneelit onasennettava pohjoiseen päin ja vaakasuorassa kulmassa, joka vastaa paikan leveyttä, ja on tärkeää, että paneelissa ei ole varjostusta. Varjostus niin vähän kuin 2% paneelin pinta voi johtaa yli 50% paneeli outputreduction.
AURINKOSÄHKÖPANEELIEN hyötysuhde on noin 17% (laboratorio-olosuhteissa kennon ollessa 25°C: ssa). Todellisessa elämässä thesun paistaa solun se kuumenee ja aiheuttaa lasku lähtöteho noin 8% (0,4%/°C kanssa 20°CNOCT). Paneelin vanheneminen johtaa tyypillisesti enimmillään 2,5 prosentin hajoamiseen ensimmäisenä vuonna ja jopa 10 prosentin hajoamiseen 10 vuodessa. Seuraavaksi tarvitset MPPT: n varmistaaksesi optimaalisen voimansiirron paneeleista elementtiin. Erittäin goodMPPT on yleensä noin 95% tehokas ja siksi menetät vielä 5% käytettävissä olevasta tehosta.
Aurinkolämpövedenlämmittimet käyttävät auringon säteilyä lämmön tuottamiseen. Aurinkopaneelin koko määrittää, kuinka paljon energiaa voidaan kerätä auringosta. Joten jos meillä on esimerkiksi 2.4m2 aurinkopaneeli, joka on liitetty geysiriin, tämä saattaa antaa meille 60°C vettä lämpimän aurinkoisen päivän päätteeksi, mutta viileämpinä päivinä, joissa on vähemmän auringonpaistetta, se saattaa pystyä lämmittämään vettä vain 35°C: seen. aurinko-ohjain käyttää sitten Eskom lämmittämään vettä 60°C: seen. jos meillä on aurinkopaneeli, joka on vain puolet koosta (1.2m2) saisimme ulos vain puolet energiasta ja sähköelementti tarvitsee tehdä loput.
hyvälaatuisen tasolevyisen aurinkolämpökeräimen hyötysuhde on noin 73%. Tuotos aurinkolämpökeräimen de-nopeus perustuu lämpötilaero veden kerääjä ja ambienttilämpötila. Työskentely keskilämpötilassa delta 17,5°C (hea2ng vettä 15°C-60°C @20°Cambient) antaa noin 10% vähennys tuotos. Putkiston lämpöhäviöt eristetyissä putkissa, jotka yhdistävät 2NG thesolar-paneelin geysiriin, ovat noin 10W / m.
kotitalouksien kuumavesilämpöpumput käyttävät pienen määrän sähköä ottaakseen paljon energiaa pyörivästä ilmasta. Lämpöpumppu käyttää siis myös auringon energiaa, mutta vain epäsuorasti, joten se voi toimia päivällä ja yöllä, talvella ja kesällä. Lämpöpumpun hyötysuhdetta kutsutaan COP: ksi. COP-arvo 4 tarkoittaa, että lämpöpumppu tuottaa neljä kertaa niin paljon lämpöenergiaa kuin mitä se käyttää sähköisesti – toisin sanoen 75% säästö veden hea2ng laskun.
valitettavasti lämpöpumpun COP on riippuvainen ympäristön lämpötilasta ja veden lämpötilasta, joten hyvin suunniteltua lämpöpumppua käyttävässä käytännöllisessä kotitalouskuumavesijärjestelmässä realistinen vuosittainen COP – arvo on 3-Toisin sanoen 66% säästö veden lämmityslaskussa.

käytännön esimerkki

vettä kohtuullisesti käyttävä nelihenkinen perhe käyttää noin 200 litraa kuumaa vettä päivässä. Lämmittää 200L vettä 15°Cto 60°C vaatii 10,4 kWh. B-luokitellun 200L-panssarivaunun seisontatappio on 1.6kwh / vrk laboratoriossa, mutta asennusputkiston mukana se on tyypillisesti noin 3,6 kWh / vrk. Siksi tämän perheen lämpimän veden kokonaisenergiatarve on 14kwh / vrk. Jos he maksavat R2/kWh sähköstä, heidän vedenlämmityksensä maksaa 840 R / kk. Olettaen, että vesi hea2ng tyypillisesti muodostaa 50% koko sähkölaskun etsimme hereat perhe, joka viettää noin R1680 kuukaudessa sähköä. Katsotaanpa nyt, mitä eri vedenlämmitystekniikat voivat tehdä heille.
hetkellinen kaasuvedenlämmitin säästäisi ne geysirissä seisovilta häviöiltä. Siksi ne tarvitsevat vain 10,4 kWh lämpöenergiaa päivässä. 85%: n keskimääräisellä hyötysuhteella ne polttavat 0,9 kg kaasua per day.At R23 / kg kuukausihinta on R624. Olettaen 10%: n vuotuisen sähkötariffin korotuksen sekä 10%: n vuotuisen nestekaasun hinnannousun ne säästävät R16278: aa seuraavien 5 vuoden aikana vedenlämmityslaskussaan.
tyypillisesti 200 litran geysiriin asennettu AURINKOSÄHKÖVESILÄMMITYSJÄRJESTELMÄ koostuu 3 x 330W tai 4 x 330wpv paneeleista. Jos ne ovat täysin päin meidän pitäisi teoriassa pystyä saamaan enintään noin 5 tuntia 990Wout 3 x 330W paneelit (vuotuinen keskiarvo – talvi sinulla on vähemmän, koska auringonvalo tuntia ovat vähemmän ja kesällä sinulla on enemmän, joka on valitettavasti epäsuhtainen, kun ihmiset käyttävät eniten kuumaa vettä).Meillä on siis theore2cal enintään 4,95 kWh, mutta paneelin lämpötilan de-rating, 1.vuosi aging ja MPPT häviöt teho käytettävissä elementti on noin 4,2 kWh/vrk. Elementtiohjain käyttää Eskomia tekemään loput työt ja saamaan säiliön 60°C: seen (SANS 151 vaatii veden varastoimista 60°C: seen lainsäädännöllisten sairauksien ehkäisemiseksi). Kuukausittain Eskom lasku saada tämän järjestelmän 60°C on r588. Olettaen A10% vuotuinen sähkötariffin korotus ne säästää R18731 seuraavien 5 vuoden aikana niiden veden lämmitys laskun.4 x 330 W paneelijärjestelmässä elementin teho on noin 5,6 kWh / vrk. Monthlyskom lasku lämmityksen tämän järjestelmän 60°C on r504. Olettaen 10% vuotuinen sähkötariffin korotus ne willsave R24974 seuraavien 5 vuoden aikana niiden veden hea2ng laskun.3 x 330 W paneelijärjestelmä vaatii pohjoiseen suuntautuvan suojaamattoman kattotilan 6m2 ja 4 x 330 W paneelijärjestelmän 8m2.
tyypillisesti 200 litran geysiriin asennettu aurinkolämpövedenlämmitinjärjestelmä koostuu 2,4 m2: n aurinkopaneelista (tasolevy tai vastaava evakuoitu putki). TUV Rheinland testiraporteista ITS 2. 4m2 tasainen levy solarcollector voidaan nähdä, että se antaa lämpöteho noin 8.7kWh samalla 5 tunnin vuotuisella keskimääräisellä käyttökelpoisella auringonvalolla päivässä kuin yllä olevassa PV-esimerkissä. Poistoluokitus tästä lämpötilaerojen menetyksille ja 10m asennusputkistolle jää 7,3 kWh / vrk. Tämän järjestelmän lämmittämisestä 60°C: seen kuukausittain Eskom-lasku on siis R402. Olettaen 10% vuotuinen sähkötariffin korotus ne säästää R32556over seuraavan 5 vuoden aikana niiden veden lämmitys laskun.
kotitalouksien kuumavesilämpöpumppu, joka toimii Etelä-Afrikan keskimääräisissä ympäristölämpötiloissa, tuottaa säästöä keskimäärin 66 prosenttia vuodessa riippumatta siitä, mihin järjestelmään se on liitetty. Tämän järjestelmän 60°C: n lämpötilassa pitämisen kuukausittainen Eskom-lasku on siis R280. Olettaen 10%: n vuotuisen sähkötariffin korotuksen he jättävät R41609: n seuraavan 5 vuoden aikana vedenlämmityslaskuunsa.

johtopäätökset

alla olevat kaaviot osoittavat, mitä säästöjä eri järjestelmät voivat tarjota 150L, 200L ja 300L kuumavesikäyttäjän päivänä:

hetkellinen kaasuvedenlämmitin on mielestämme järkevä paikoissa, joissa ei ole sähköä.Valmis asennettu kustannukset oikea laite on vain muutama tuhat vähemmän kuin tasainen levy geysir ja thesaving aurinkokunnasta on lähes kaksinkertainen 200L kuuman veden käyttö. Kaasu vedenlämmitys ei välitätkom kuorman irtoaminen, mutta pitää mielessä, että meillä on ollut kaasutoimitusten puute ja joka jättää sinullekylmää vettä. Varastointi vedenlämmittimet kuormitus-irtoaminen ei yleensä ole ongelma, ellei katkos kestää enemmän kuin päivän, koska vesi voi pysyä lämpimänä säiliössä hyvin pitkään ja uudelleen Lämmitys käyttäen sähköelementti tai lämpöpumppu kestää vain muutaman tunnin. Jos käytät 200L 60°C vettä päivässä 9kg nestekaasua kestää sinuvain 10 päivää, joten sinun täytyy ajatella kaasun toimitus ja logistiikka. Hetkellinen kaasu vedenlämmittimet on myös hyvä varmuuskopio aurinko vedenlämmittimet asennettu paikkoihin, joissa ei ole sähköverkkoon. Kaasulämmittimenkaltaisessa laitoksessa vain kattaa vaje aurinko veden lämmitysjärjestelmä.

AURINKOSÄHKÖVEDEN lämmityselementti on mielestämme järkevä vain silloin, kun geysir sijaitsee kaukana solarpaneleista kuin monikerroksisessa rakennuksessa. Tällaisen laitoksen normaalin aurinkolämpöjärjestelmän putkiston lämpöhäviöt pienentävät tehoa niin paljon, että AURINKOSÄHKÖLÄMMITYS voisi olla kustannustehokkaampaa. Forstandard laitokset, joissa Geysir on sisällä sanoa 10 metrin päässä aurinkopaneeli tasainen levy järjestelmä tarjoaa paljon parempi tuotto investoinnille. 3 x 330W asennus on hieman kalliimpi kuin 2. 4m2 Tasainen tasoasennus, mutta tasainen levy säästää r14k enemmän yli 5 vuotta esimerkissämme. Useimmat aurinkosähköelementtijärjestelmätse nähdä asennettu ovat täysin alamittaisia ja tehdään ihmiset, jotka yksinkertaisesti yrittävät päästä pois thecheapest mahdollista vaihtoehtoa. PV lämpöjärjestelmä, joka antaa sinulle lähes saman lähtötehon kuin 2.4m2 flatplate tarvitsee 5 x 330W PV paneelit mikä kallis järjestelmä, joka vaatii 10m2 pohjoiseen päin nonshaded kattotilaa. Jos asiakas haluaa jossain vaiheessa asentaa aurinkosähköjärjestelmän tullakseen Enemmänriippuvaisemmaksi Eskomista, hänellä ei todennäköisesti ole tarpeeksi kattotilaa jäljellä.

toinen suuri huolenaihe AURINKOSÄHKÖELEMENTTIJÄRJESTELMISSÄ on laitteistojen ja laitteiden sääntelyn puute. PV-elementtijärjestelmät toimivat tappavilla TASAJÄNNITTEILLÄ ja sen asentaminen halvalla ja ikävällä voisi potentiaalisesti olla tappavaa.

aurinkolämpöinen vedenlämmitinjärjestelmä tarjoaa erinomaisen tuoton investoinnille, mutta on tärkeää, että se on asennettu oikein. Valitettavasti näemme myös asentajia, jotka ovat ajaneet hinta menee undersizedsystems. Jos tarkastelemme esimerkiksi 200L-järjestelmän esimerkkiä käyttämällä sen 2m2-tasolevykeräintä, säästösi willbe R26758 yli 5 vuotta. Menemällä hieman isompi 2. 4m2 tasainen levy asennuskustannukset nousevat bydout R400 mutta säästö yli 5 vuotta kasvaa R5797 r32556. 2.4m2 tasainen levy on myös nomeans liian suuri 150L järjestelmä ja niin 2m2 tasainen levy on vain todella järkevää suurempia järjestelmiä, joissa tarvitset useita paneeleita.

kotitalouksien kuumavesilämpöpumppu antaa tässä esimerkissä parhaan säästön. Sen 4.7 kW lämpöpumppuasennus maksaa noin R5k enemmän kuin 2. 4m2 tasainen levy asennus, mutta johtaa r9k bettersaving jälkeen 5 vuotta.

aurinkokunta voi tuottaa suuremman säästön kuin lämpöpumppu, mutta sitä varten aurinkokunta on ylimitoitettava ja veden käyttötapoja on mukautettava. Tyypillisesti tarvitset kaksinkertainen määrä kuumaa vettä, että mitätarvitsisit normaalin sähkögeysir tai lämpöpumppujärjestelmä. Kapkaupungin kaltaisilla rannikkoalueilla talvisäteily on kuitenkin paljon vähäisempää kuin kesäsäteily. Tämä tarkoittaa sitä, että vaikka aurinkokuntasi kuluttaisi 100% auringon kulutuksestasi kesällä, sinulla on vain noin puolet talvella tarvitsemastasi lämpötehosta ja sähköelementti tarvitsisi loput. Talvi on myös silloin, kun ihmiset käyttävät eniten kuumaa vettä, joten lämpöpumppu olisi lähes aina parempi ratkaisu Kapkaupungin kaltaisilla alueilla.

aurinkoenergia ja Lämpöjärjestelmät voivat ”kerätä” energiaa vain auringon paistaessa. Järjestelmän mitoitus on tehty antamaan sinulle tietty prosenttiosuus energiantarpeesta päivässä, joka perustuu siihen, kuinka monta litraa kuumaa vettä käytät päivässä. Jos jotkut ystävät vierailevat ja pysyvät yli ylimääräistä kuumaa vettä tarvitaan on heatedusing Eskom. Lämpöpumppujärjestelmällä lämpöpumppu vain jatkaa veden lämmittämistä, kun käytät enemmän, samalla kun säästät noin 66% kaikesta käyttämästäsi.

aurinkosähköjärjestelmien ja aurinkolämpöjärjestelmien hyödyntäminen vaatii myös sen oikeaa käyttöä. Jos youthen käyttää suurimman osan kuumaa vettä illalla tarvitset Eskom on kuumaa vettä aamulla. Jos et käytä paljon vettä aamulla, aurinkokunta lämmittää säiliötä, joka on jo lähes lämpötilallaja niin et käytä kaikkea energiaa saatavilla aurinkokuntasi päivän aikana. Lämpöpumpulla se ei tee todellista eroa, milloin ja miten käytät vettä.