Gyvenu individualiame name, šilumą ir karštą vandenį gamina dujinis katilas. Šiais metais uždėjome ir paleidome ~10 kW galios saulės elektrinę. Kyla klausimas, ar verta šiuo metu veikiantį (~8 metų amžiaus) dujinį katilą sunaikinti ir vietoj jo įdiegti šilumos siurblį oras-vanduo?
Ko šiame tekste nenagrinėju – tai energetinės nepriklausomybės nuo Maskvos. Tai papildomas svarbus motyvas pokyčiui, tačiau pirmiau norisi matyti bazinius skaičius.
Baziniai dalykai, prielaidos ir konstantos
Analizuosiu 2015-2021 metų duomenis – dujų ir elektros vartojimą. Per šį laikotarpį vidutinis metinis energijos vartojimas:
- elektros energijos – 4 449 kWh; (dien. 2 324, nakt. 2 124)
- dujų – 1 940 m3.
Kaip konstantą skaičiavimams imu prielaidą (konstantą), kad dujų katilas 1 m3 paverčia 10,35 kWh šilumos energijos.
Remiuosi prielaida, kad šilumos siurblio gaminamos šilumos energijos poreikis nebus didesnis dėl to, kad name naudojama mišri šildymo sistema (t.y. ir radiatorinis, ir grindinis šildymas, ir boileris nuo to paties dujų katilo), nes energijos poreikis (t.y. galinio taško temperatūros lygis) išlieka toks pat.
Skaičiavimuose analizuoju 364 dienų metus.
Skaičiavimuose nevertinu elektros energijos poreikių skirtumų dieną/naktį, nors skirtumas atsiranda, nes dieną ją bent iš dalies saulės elektrinės energija.
Vidutinis energijos poreikis vienai dienai
Skaičiavimui naudoju mokėjimų už elektrą/dujas rodiklių duomenis. Kitaip tariant, remiuosi prielaida, kad tarp atsiskaitymų naudojimas buvo tolygus:
Tokį pat principą naudoju apskaičiuoti tiek šilumos energijos gamybai dujų katile, tiek tiesiogiai skaičiuojant elektros energijos vartojimą.
Vidutinis energijos poreikis šilumos energijos gamybai
Surinkus 2015-2021 metų duomenis ir išvedus vidurkį gaunu tokį dienos energijos vartojimą:
Vidutinis poreikis elektros energijai
Tie patys 2015-2021 duomenys, dienos vidurkis įprastiniams elektros energijos poreikiams:
Faktinis energijos poreikis
Vidutiniškai 2015-2021 metais:
Šilumos siurblio efektyvumo kaitos prielaida ir energijos taupymas
Šilumos siurbliai oras-vanduo turi santykinį efektyvumo rodiklį CoP (angl. Coefficient of Performance), kuris reklamos tikslais duodamas geresnis, tačiau Lietuvoje turi būti taikomas realus šiauriniam klimatui taikomas SCOP (seasonal COP) arba SEER (angl. Seasonal Energy Efficiency Ratio).
Bendru atveju Lietuvoje siūlomi įrenginiai geriausiu atveju garantuoja 3-3,5 rodiklį.
Skaičiavimams naudosiu prielaidą, kad dėl įvairių techninių niuansų realus COP mano atveju būtų:
- lapkritį-vasarį – 2,5
- kovą-gegužę – 3
- birželį–rugpjūtį – 3,5
- rugsėjį-spalį –3
Tada faktinis energijos poreikis (veikiant šilumos siurbliui) sumažėja:
Jeigu skaičiuotume suminį energijos poreikį be siurblio ir su siurbliu:
- elektros energijos poreikis – 4 545 kWh ir šilumos siurblys to nekeičia;
- šilumos energijos gamybos poreikis:
- be siurblio – 20 030 kWh;
- su siurbliu – 7 306 kWh.
Saulės elektrinės gamyba
Saulės elektrinė paleista gegužės pabaigoje ir per keletą mėnesių turim ribotus duomenis, bet galim remtis „liaudies išmintimi“, kad 1 kW per metus generuoja apie 1 000 kWh. Tokiu atveju mano turimos saulės elektrinės sugeneruotos elektros energijos pritrūks:
- 9 750 – 4 545 – 7 306 = 2 101 kWh trūkumas
Kas blogiausia – sugretinus gamybos/poreikio grafikus akivaizdu, kad didžiausias atotrūkis bus žiemos mėnesiais, t.y. pagal teisės aktus balandžio mėnesį padarius sukauptos elektros energijos „nunulinimą“ per vasaros perteklių sukauptos energijos užteks iki ~gruodžio-sausio mėnesių, o kovą, balandį ir gegužę grėstų elektrą pirkti rinkoje:
Tarpinė išvada
Nors šiuos skaičiavimus dar reikis tikrinti, tikslinti konstantas ir pan., tačiau jiems pasitvirtinus, šilumos siurblio atveju galimi tokie sprendimai:
- galingesnio (nei formaliai skaičiuojama) šilumos siurblio statymas;
- ~20% didesnės galios (nei 10 kW kompensuojama) saulės elektrinės įrengimas;
- rezervinio dujinio katilo įrengimas (žiemos mėnesiams, kai sukauptos elektros energijos „likučio“ nebebus).
Be to, rezervinio dujinio katilo įrengimas (esant visai infrastruktūrai) perspektyvus ir tuo, kad tai iš tiesų atsarginis energijos tiekimo šaltinis, jeigu dingtų elektra.
Labai panašiam sprendime ir skaičiavimuose esu. Tai galutinė išvada?:
1. Per kiek “atsipirktų” šilumos siurblio įrengimas?
2. Daikin turi “hibridinį” oras – dujos – vanduo sprendimą. Manau jis idealiausiai tinka panašioje situacijoje. Klausimas tik ar APVA kompensuotų tokio įrengimą 🙂 jei taip, atsakymas būtų aiškus.
1. “atsipirkimo” šiuo atveju neskaičiuoju. tam reikėtų vertinti labai daug kintamųjų, o sudėtingiausia – energijos šaltinių kainų svyravimus.
2. šiandien klausiau APVA telefonu – sakė ne, dar išsiunčiau raštu paklausimą
dujų katilas irgi neveiks be elektros
Teoriškai taip, bet su minimaliom išlaidom pakaktu upso. Siurbliukas ir kt
Paprasto ups negalima jungti su cirkuliaciniais siurbliais ,todėl kad jei išduoda ne sinusoidine kintamą įtampą,o sąlyginai impulsinę(kampuotą) .Gali sudegti po kažkiek laiko cirkuliacinis. Jiems reikia tikrų inverterių kurie sukuria realią sinusoidę
Skaičiai ir grafikai gražūs, bet būtų įdomu dar matyti įrengimo kainų ir gautos naudos pinigines išvestines, bei atsipirkimo laiką. Dujų katilas 800e vs 10kw saulės elektrinė 7k eur po APVA + 9kw ŠS sakykim 6k eur
šiame etape aš kol kas vertinu gryną fiziką – ar šilumos siurbliui užteks saulės elektrinės pagaminamos elektros?
Kaži kaip bus su dujom… Ir kainom…. Nieko stabilaus siais laikais nėra.. sausi skaiciavimai… Del duju stygiaus gali labai pabrangti… Kitas dalykas jei šs su apva parama plius se su apva parama .. kiti skaiciukai gaunasi…
taip, mūsų atveju SE gavusi 30% APVA paramą, ŠS irgi planuoju su APVA 50% parama
Saules elektriniu FB grupej diskutavom apie jusu skaiciavimus, imetu savo komentarus senesnius
Dristu teigti, kad autorius ima pernelyg optimistini duju kaloringuma. A klases 114m2 namas 2016m statybos. duju kondensacinis katilas.
2021m pradzioje eksperimentavau su klausimu kas labiau apsimoka sildymui/karsto vandens ruosimui. Kadangi mano katilas rodo kiek kwh prigeneravo (matomai turi kazkoki kaloringumo davikli pas save), tai man 1m3 duju sugeba padaryt tik 9kwh energijos
tingiu redaguot, bet pakopinu senesni susirasinejima.
uz 2021m sunaudojau 748m3,
bet kovo-lapkricio men karsta vandeni ruosiau elektra, is anksteniu metu vidurki vedu kad apie 25m3 per men karstam vandeniui
tai apie 950m3 duju per metus,
duju kaloringumas 8-9kwh is m3 tai 950*8=7600kwh metinis poreikis sildymui + karstas vanduo
paziurejau mano Energiniam namo sertifikate suskaiciuota 51.37kwh/m2 metinis poreikis sildymui + karstam vandeniui. tai gaunasi ~5862kwh
turint omenyje, kad ten sildyma skaiciuoja berods 20 laipsniu palaikyt
o pas mane 22-23 laikoma
sakyciau arti realybes
kadangi, dabar ir toliau, planuoju karsta vandeni elektra daryt, tai manau, kad per metus iki 800m3 duju sunaudosiu
prie dabartiniu kainu iskaitant 3.99 abonentini galima sakyt kad 1m3 kainuoja 0.61eur
488eur per metus, arba
40.66e per men
tai net jei 3x padideja kaina (cia prie 0.55eur/m3), mano menesine imoka gaunasi apie 120eur
kas yra nemazai, nu bet ne taip, kaip kitiem
pvz kas neapsiltintuose senuose namuose gyvena kaip prie mano ~7600kwh namo poreikiu
tai sakykim COP gaunasi apie 3
7600/3=2500kwh metinis elektros poreikis?
nu sakykim 2500-2900metinis elektros poreikis prie COP 3
nu tai gristant prie skaiciavimu, jei man 2500-2900kwh reik silumos siurbliui
tai gal ir normaiai gautusi
nes as vien tik karstam vandeniui boileriui ruost dabar sunaudoju ~220kwh/men
2021m 10men karsta vandeni ruosiau tik elektra, tai tam sunaudojau apie 220kwh
va mano atsiperkamumas siurblio
prie dabartiniu duju kainu per 13m
jei duju kaina dideja 2x, o elektros kaina nemazeja per 5.5m
jei duju kaina dideja 3x, o elektros kaina nesikeicia per 3.5m
turint omenyje, kad silumos siurblio resursas turbut iki 10m?
nezinau, panasu, kad kolkas neplanuoju silumos siurblio
juolab kad turiu oras/oras
tai cia neatsizvelgiau i aptarnavimo kastus, galimus gedimus ir pan.
Bandau savo situacija skaiciuot. Metinis duju suvartojimas ~2500m3. Imant duju kaloringuma (plius katilo nuostlius per kamina) kokius 9kWh/m3, energijos poreikis 22500 kWh. Jei silumos siurblio metinis COP, iskaitant karto vandens ruosima, ~2.5, elektros poreikis butu 9000kWh. Statomes saules elektrine 9kW + siurbli = islaidos ~14k eur. Pagal dabartines duju kainas 0.77eur metines islaidos 1925eur. Su saules elektrine ir siurbliu – 2.5*9*12+100(siurblio prieziura) = 370eur. Sutaupymas 1555eu metams, atsipirkimas 9 metai, jei dujos nebrangs. Jei brangs atsipirkimas trumpeja. Bet ar jos tikrai brangs 10 metu perspektyvoj tai niekas nepasakys.
Esu girdėjęs vieną vis pasikartojantį kritikos šilumos siurbliams argumentą, kad neva jų efektyvaus veikimo laikas gana trumpas – esą po 5-7 metų smarkiai mažėja efektyvumas. Tiesa, gyvai tai patvirtinančių/paneigiančių duomenų neteko matyti.
Sveiki,
Ačiū už naudingą įrašą. Aš vertinimus darau skaičiuodamas šilumos kWh kainą. Pvz.:
Dujos: jei kaloringumas 10.35 kWh/m3, o kaina 0.28 – 0.77 – 1.00 eur/m3, tai šilumos kaina 2.7 – 7.4 – 9.7 cnt/kWh .
Elektra: jei patys pasigaminame visą per metus reikalingą elektrą iš 12 kW saulės elektrinės, gaminančios 12.000 kWh per metus, ir kainavusios 12.000 eur, o po apva paramos 9.000 eur ir tarnausiančios 10 metų, tai elektros kWh savikaina 7.5 cnt, kai gaminame ir iš kart suvartojame, ir 12.0 cnt, kai vartojame pasaugotą elektrą (+0.0445 eur / kWh).
Šilumos siurblys: jei CoP apie 2.5, tai vasarą gaminant tiesiai iš generuojamos saulės elektros šilumos savikaina bus 3.0 cnt (7.5/2.5), o žiemą naudosime pasaugotą elektrą po 4.8 cnt (12.0/2.5). Dar reiktų pridėti po 2.5 cnt šilumos siurblio nusidėvėjimo (jis +5.000 eur brangesnis už dujų katilą, gamina po 20.000 kWh šilumos per per metus 10 metų). Tai galutinė šilumos savikaina iš ŠS būtų 5.5 cnt vasarą (3.0 + 2.5) ir 7.3 cnt žiemą (4.8 + 2.5).
Todėl atrodo, kad aiškios išvados nėra – žiemą su dujomis šiuo metu kaina 7.4 cnt, o su saulės elektrine ir šilumos sirbliu 7.3 cnt.
Dujų ir elektros kainos gali svyruoti, bet tie svyravimai stipriai tarpusavyje koreliuoja, taigi santykis labai nesikeis. Didesnė įtaka yra CoP, modernių ŠS jis yra šiek tiek didesnis (ypač šiltesnėmis žiemomis), tai gali palenkti vertinimą link ŠS.
Namo rekonstrukcijos metu ketinu statyti hibridinį oras – dujos – vanduo sprendimą su valdikliais, kurie priklausomai nuo lauko temperatūros, CoP, kainų, saulės el generavimo paleistų vieną arba kitą šildymo būdą.