Ηλιακή Θέρμανση - Μύθος ή πραγματικότητα?

[gregori]

Όποιον ενδιαφέρει το τελευταίο τεύχος του Υδραυλικού έχει αφιέρωμα στην Ηλιακή υποβοήθηση.

www.udravlikos.gr

[Pirate]

Είχα υποσχεθεί ότι προς το τέλος της διανυόμενης εβδομάδας θα ξεκίναγα να ξετυλίγω το κουβάρι για τις τιμές που θέλει να έχει ο Dimis από μένα και από ίσως και από άλλους ώστε να κλείσει το θέμα του με κάποιο χρήσιμο συμπέρασμα που θα βοηθάει οιονδήποτε έχει κάποιες απορίες και θέλει να τις λύσει γύρω από το θέμα της ηλιακής υποβοήθησης.
Σκέφτηκα να ξεκινήσω τον 2ο κύκλο με ένα ποστάρισμα που θα έχει πρακτική σημασία. Μέχρι τώρα οι τιμές που δίνουν όλοι αυτοί που έχουν ασχοληθεί με την ηλιακή ενέργεια είναι κέρδος σε ετήσια βάση ανά τ.μ. συλλεκτικής επιφάνειας. Αυτή η τιμή όμως μπορεί να ικανοποιεί τους θεωρητικούς εγκεφάλους της χώρας μας αλλά για εμάς τους μηχανικούς θα έλεγα ότι μας είναι παντελώς άχρηστη! Και το λέω αυτό διότι αν κάποιος μηχανικός θελήσει να κάνει έναν προϋπολογισμό περί του τι θα κερδίσει σε ενέργεια και τι θα ξοδέψει σε χρήματα, μάλλον θα αποπροσανατολισθεί. Για παράδειγμα δίνει το ΚΑΠΕ μία τιμή κέρδους ηλιακής ενέργειας 700 kWh/έτος. Τι θα κάνει κάποιος; Θα διαιρέσει το νούμερο αυτό διά 365 για να πάρει το μέσο κέρδος ανά ημέρα. Θα πάρει 1920 Wh/m². Εκεί ακριβώς είναι και το λάθος και εκεί παίζονται διάφορες ήξεις-αφήξεις με τους θεωρητικούς που μιλούν για βαθμοημέρες και μπλα-μπλα και στο τέλος συμπέρασμα 0! Σήμερα ποστάρω εναν κατά τη γνώμη μου χρήσιμο πίνακα που δείχνει στο γεωγραφικό μας πλάτος τις πραγματικές αποδόσεις λαμβάνοντας υπ' όψιν του τις θερμοκρασίες περιβάλλοντος. Επίσης δείχνει οπτικά το μεγαλείο των χειμερινών μας απαιτήσεων από την ηλιακή ενέργεια. Έτσι λοιπόν κάποιος στα Γιάννενα ή στην Αθήνα θα μπορεί να δει τι θα κερδίσει αφού στο τέλος θα αποφασίσει με δικά του κριτήρια.
Αλλά ας δείξουμε τον πίνακα:



Βάσει των ανωτέρω τιμών αν δεχθούμε ένα κέρδος 1000 Wh/m² την ημέρα τότε με 30 τ.μ. συλλεκτικής επιφάνειας έχουμε κερδίσει 30 kWh ενέργεια όπου αν αφαιρέσω τις 10 kWh για το ζεστό μου το νερό που το παίρνω και σήμερα δίχως να μετατρέψω την ταράτσα μου σε ηλιακό απορροφητήρα, μου μένουν οι 20 kWh κέρδος για τα θερμαντικά μου σώματα. Τώρα πρέπει να εξηγήσουμε στον κάθε αδαή τι σημαίνουν 20 kWh ώστε να τον βοηθήσουμε να αποφασίσει μόνος του.
---20 kWh ενέργεια κατ' αρχή σημαίνουν περ. 2,5 λίτρα πετρέλαιο! Εδώ τώρα θα αρχίσουν οι απανταχού οικολόγοι φασούλι το φασούλι, βάλε κι εσύ ένα πετραδάκι, όλοι μας θα σηκώσουμε τον ήλιο και άλλα τέτοια ωραία και τραγουδιστά οπότε ο μηχανολόγος μη δυνάμενος να αντισταθεί λέει ναι! και τελειώνει. Το θέμα είναι τι θα πει ο σκάζων τα Ευρώ....
---20 kWh ενέργεια σημαίνουν για ένα σπίτι 120 m² πολύ καλά μονωμένου που θερμαίνεται σε 14ωρη βάση, 2 ώρες από τις 14, δωρεάν από τον ήλιο! Ήτοι 14% κέρδος.
---20 kWh ενέργεια σημαίνουν για ένα σπίτι 120 m² μετρίως μονωμένου που θερμαίνεται σε 14ωρη βάση, 1½ ώρα από τις 14, δωρεάν από τον ήλιο! Ήτοι ~11% κέρδος.

Αφού εμπεδώσουμε αυτά, τότε σχεδιάζουμε ένα τέτοιο συστηματάκι με 30 τ.μ. συλλεκτική επιφάνεια και το σωστό θερμοδοχείο του (όχι τσουρούτικο) με σκοπό μπας και κερδίσουμε μισή κιλοβατώρα παραπάνω μέσα στην ενεργειακή μιζέρια που έπιασε τον άνθρωπο από τις αρχές του 21ου αιώνα και δεν ξέρουμε πού θα βγάλει.


Στίγμα Μαστροκαπετάνιου

[TasosT]

Φιλε πειρατή,

Καταρχάς να σε ευχαριστήσω πολύ για τον πίνακα που έβαλες.
Κάποιους θα τους βοηθήσει να κάνουν την τρέλα τους και κάποιους θα τους απογοητέυσει.

Στη συνέχεια θα κάνω μερικές ερωτήσεις:
Οι αποδόσεις που αναφέρεις είναι για επιλεκτιλούς συλλέκτες, ή για απλούς συλλέκτες? Όχι οτι περιμένω τεράστιες διαφορές, αλλά να ξέρουμε τι γίνεται.
Φαντάζομαι οτι οι συλλέκτες με σωλήνες κενού θα έχουν σαφώς υψηλότερη απόδοση από αυτές που αναφέρεις. Αν έχεις το αντίστοιχο πινακάκι, ή αν το έχει καποιος άλλος, θα βοηθούσε πολύ.

Στον πίνακα που ανέβασες η απόδοση των συλλεκτών είναι συνάρτηση της "Ελάχιστης εξωτερικής θερμοκρασίας". Αναφέρεται στην ελάχιστη θερμοκρασία κατα την διάρκεια της ημέρας που δουλεύουν οι συλλέκτες, ή στην ελλάχιστη θερμοκρασία του εικοσιτετραώρου?

Αναφέρεις οτι με 30 τμ συλλέκτες παίρνουμε απο τον ήλιο 30 kWh ανα ημέρα από τις οποίες οι 10 kWh πάνε για το ζεστό νερο χρήσης. Δηλαδή χριαζόμαστε 10 τμ συλλεκτικής επιφάνειας μονο για να ζεστάνουμε το νερό χρήσης.
Αυτό που με μπερδεύει είναι ότι οι ηλιακοί θερμοσίφωνες των 120 λίτρων έχουν 4-5 τμ συλλέκτες, οπότε υποψιάζομαι ότι τα 10 τμ που γραφεις αναφέρονται σε αντίστοιχο θερμοσίφωνα των 200 λιτρων. Είναι έτσι, ή καπου έχω κάνει λάθος?

Όσο για την ενεργειακή μιζέρια που αναφέρεις, θα σου ζητούσα να το δείς από μιά αλλη οπτική γωνία. Οι περισσότεροι από εμάς είναι κολημένοι με κάτι, άλλοι με τα πειραγμένα αυτοκίνητα κα τα μιχανάκια, άλλοι με το ποδόσφαιρο, άλλοι με κάποιο χόμπι και άλλοι με την ενέργεια. Αν δεν ήμασταν κολλημένοι με τα ενεργειακά θέματα, δεν θα το συζητούσαμε καν.
Εδώ βέβαια θα σου δόσω 100% δίκιο στο ότι δεν πρέπει καποιοι να μας παραμυθιάζουν με υψιλές αποδόσεις και λαγούς με πετραχίλια.

Φιλικά,

Τάσος

[DDD]

σύμφωνα με τα δεδομένα του Monsieur Πειρατή υπολογίζω με 20kWh σε αντιστοιχία 2,5 lt και 75% ηλιοφάνεια για περίοδο από μισό Οκτώβριο μέχρι μισό Απρίλιο εξοικονόμηση 470 lt πετρελαίου. Δεν ξέρω όμως για τι συνολικές θερμικές ανάγκες μιλάμε και τελικά αυτό το ποσό σε τι ποσοστό αντιστοιχεί ως προς τη κατανάλωση χωρίς ηλιακή υποβοήθηση.

[Pirate]

quote:Originally posted by TasosT
1. Φαντάζομαι οτι οι συλλέκτες με σωλήνες κενού θα έχουν σαφώς υψηλότερη απόδοση από αυτές που αναφέρεις. Αν έχεις το αντίστοιχο πινακάκι, ή αν το έχει καποιος άλλος, θα βοηθούσε πολύ.

2. Στον πίνακα που ανέβασες η απόδοση των συλλεκτών είναι συνάρτηση της "Ελάχιστης εξωτερικής θερμοκρασίας". Αναφέρεται στην ελάχιστη θερμοκρασία κατα την διάρκεια της ημέρας που δουλεύουν οι συλλέκτες, ή στην ελλάχιστη θερμοκρασία του εικοσιτετραώρου?

3. Αναφέρεις οτι με 30 τμ συλλέκτες παίρνουμε απο τον ήλιο 30 kWh ανα ημέρα από τις οποίες οι 10 kWh πάνε για το ζεστό νερο χρήσης. Δηλαδή χριαζόμαστε 10 τμ συλλεκτικής επιφάνειας μονο για να ζεστάνουμε το νερό χρήσης.
Αυτό που με μπερδεύει είναι ότι οι ηλιακοί θερμοσίφωνες των 120 λίτρων έχουν 4-5 τμ συλλέκτες, οπότε υποψιάζομαι ότι τα 10 τμ που γραφεις αναφέρονται σε αντίστοιχο θερμοσίφωνα των 200 λιτρων. Είναι έτσι, ή καπου έχω κάνει λάθος?

4. Όσο για την ενεργειακή μιζέρια που αναφέρεις, θα σου ζητούσα να το δείς από μιά αλλη οπτική γωνία. Οι περισσότεροι από εμάς είναι κολημένοι με κάτι, άλλοι με τα πειραγμένα αυτοκίνητα κα τα μιχανάκια, άλλοι με το ποδόσφαιρο, άλλοι με κάποιο χόμπι και άλλοι με την ενέργεια. Αν δεν ήμασταν κολλημένοι με τα ενεργειακά θέματα, δεν θα το συζητούσαμε καν.

1. Ο πίνακας βασίζεται σε αποδόσεις συλλέκτών με ειδική επιλλεκτική βαφή. Πάντως το ότι ανεβαίνει ο συντελεστής α (absorptance) ας πούμε από το 0,75 στο 0,85 αυτό δεν σημαίνει ότι κέρδισες και πολλά! Διότι από αυτά τα λίγα που κέρδισες το 60% έφυγε πάλι πίσω προς τον γαλάζιο ουρανό!
Οι συλλέκτες κενού! Ο λόγος που τους σχεδίασαν εν κενώ είναι να αποφύγουν το convection heat losses ενώ φυσικά δεν αποφεύγουν το radiation heat losses. Κάτσε να τους πάρουμε στα χέρια και να τους μετρήσουμε κι αυτούς..... Να δούμε και μετά από 2 χρόνια εκεί πάνω στην ταράτσα κατά πόσο θα έχουν κενό οι σωλήνες του και όχι γεμάτο....

2. Λέγοντας ελαχίστη θερμοκρασία αναφέρομαι φυσικά στην μικρότερη του 24ωρου που είναι κάπου στις 03:00 το πρωί. Αυτή λειτουργεί σαν σημείο αναφοράς. Θα μπορούσα να βάλω την μέγιστη στο πρόγραμμα αλλά δεν αλλάζει τίποτα.

3. Όντως αναφέρομαι σε 200αρι boiler βεβιασμένο και όχι ηλιακό. Τα βεβιασμένα απαιτούν μεγαλύτερη συλλεκτική επιφάνεια ως είναι λογικό.

4. Τάσο πολύ μου αρέσουν οι διαφορετικές οπτικές γωνίες αλλά εδώ δεν υπονοώ το κόλημα του καθενός. Άλλωστε κι εγώ κολημένος είμαι με τα προβλήματα τα ενεργειακά. Άλλο πράγμα υπονοώ: το κέρδος σε κιλοβατώρες άρα και σε Ευρώ δεν είναι αυτοσκοπός! Ας χάσουμε μερικές προκειμένου να παίξει η ορχήστρα ένα καλό ζεϊμπέκικο έτσι για να το περπατήσουμε στην πίστα! Το 'πιασες το νόημα;

DDD δεν σ' έπιασα! Ξαναρίχτο σε ρυθμό υπαγορεύσεως


Στίγμα Μαστροκαπετάνιου

[peris]

quote:Originally posted by Pirate

Αφού εμπεδώσουμε αυτά, τότε σχεδιάζουμε ένα τέτοιο συστηματάκι με 30 τ.μ. συλλεκτική επιφάνεια και το σωστό θερμοδοχείο του (όχι τσουρούτικο) με σκοπό μπας και κερδίσουμε μισή κιλοβατώρα παραπάνω μέσα στην ενεργειακή μιζέρια που έπιασε τον άνθρωπο από τις αρχές του 21ου αιώνα και δεν ξέρουμε πού θα βγάλει.

Αρχηγέ καταρχήν να σε ευχαριστήσω για τα ποσταρίσματά σου, που αν μη τι άλλο δείχνουν άνθρωπο που ενδιαφέρεται για διανομή και ανταλλαγή γνώσης (εκ μέρους όλων υποθέτω ότι γίνεται το άνωθεν ευχαριστήριο). Μπορεί πολλές φορές να υπάρχουν διαφωνίες, αλλά νομίζω ότι εν μέσω διαλόγου, τα ζητήματα εν τέλει διευθετούνται.


Τώρα 1ον τι είναι το τσουρούτικο???
2ον νομίζω ότι είσαι λίγο "τσιγγούνης" στις αποδόσεις σου (εντάξει απορρέει και μια "ασφάλεια")
3ον Ο Γερμαναράς μου υπογράφει ότι για την Γερμανία, με συλλέκτες κενού, Γερμανικής κατασκευής[:0], παίρνει 1000 Wh/m² με κλειστά τα μάτια. Υπολογίζει δε ότι για Θεσσαλονίκη θα πάνε στα 1300 με 1400 τουλάχιστον. Είδωμεν γιατί λιαν συντόμως θα τους πάρουμε στα χέρια μας... υπολογίζουμε δλδ. Θα μου πεις οι Γερμανοί έτσι, αλλιώς κλπ (συμφωνώ δεν είναι ούτε πιό μορφωμένοι ούτε πιό έξυπνοι-πωλητές είναι και αυτοί). Πάντως έχω phone data από εγκαταστάσεις στο Aachen όπου με κενού είναι τρελή η διαφορά!

Και μερικές ακόμα πληροφορίες για τους κενού:
Μεγάλη εταιρεία θέρμανσης του απέσσυρε γιατί ΡΑΓΙΖΑΝ λόγω μεγάλης διαφοράς θερμοκρασίας (μέσα με εξωτερική).
Είναι ακόμα σχετικά αβέβαιη η αντοχή τους σε χαλάζι (τώρα πιστοποιούνται κάποιοι στην Γερμανία).
Οι κινέζικοι με επώνυμους, έχουν διαφορά ΜΙΑ τάξη μεγέθους στο κενό τους!



Περικλής
Εάν δεν ξέρεις εσύ, ξέρει κάποιος άλλος...

[panos09]

Νομίζω ότι 20 kWh ενέργειας που παράγεται στα σπίτια μας σε ημερήσια βάση είναι πολύ σημαντικό ποσό, ιδιαίτερα στην Ελλάδα που πρακτικά εισάγουμε όλη μας την ενέργεια.

Ο πίνακας του Pirate πρέπει να είναι για μέσες ημερήσιες αποδόσεις και όχι μέγιστη με 100% ηλιοφάνια. Το δίκο μας σύστημα με σχετικά απλούς συλλέκτες σε 60° γωνία, στις μέρες με 100% ηλιοφάνεια τον Δεκέμβριο δίνει 3100-3250 Wh/μ2 ανά μέρα. Ο μέσος όρος τις τελευταίες 24 μέρες είναι στα 1230 Wh/μ2 ανά μέρα.

Αν ζεσταίναμε και ΖΝΧ θα είχαμε ακόμα μεγαλύτερες αποδόσεις ανά μ2.

Αν συγκρίνει κανείς αυτά τα νούμερα με τις αποδόσεις των φωτοβολταϊκων που τόσο διαφημίζονται στο ευρύ κοινό και επιδοτούνται τότε καταλαβαίνεις τι τύφλα έχουμε και σε αυτό τον τομέα.

[DDD]

quote:Originally posted by Pirate


DDD δεν σ' έπιασα! Ξαναρίχτο σε ρυθμό υπαγορεύσεως

απλά έκανα το εξής:

20kwh/m2.ημ αντιστοιχούν στο 2,5 λτ πετρελαίου όπως λες.
Αρα αν ειχα 20m2 συλλεκτών (το έκανα θεώρηση για ένα αξιόλογο σύστημα ηλιακής υποβοήθησης)
λαμβάνοντας για κάθε μήνα πχ Ιανουάριο για 0C έχω
1,32 kWh x 20 x 30 x 0.75 = 19,8 kWh/μήνα με μείωση στο 75%.
Για αυτό το ποσό προκείπτει ότι αντιστοιχεί σε 2,475 lt πετρελαίου.
Συνεχίζω για τους άλλους μήνες και έχω το ποσό που ανέφερα με μισό Οκτώβριο και μισό Απρίλιο. Βέβαια στη πράξη έχουμε διακυμάνσεις αλλά έστω και έτσι το αναφέρω για να δούμε με αυτά τα στοιχεία πόσο εξοικονόμηση προκύπτει.

[Pirate]

Περικλή σ' ευχαριστώ για τα καλά σου λόγια.
Περιμένω κι εγώ να δω και να μετρήσω τους συλλέκτες κενού. Δεν μου έχει τύχει μέχρι τώρα κανείς να τον πιάσω «απ' τα μαλιά....»

Γεια σου Πάνο! Ναι οι τιμές του παραπάνω πίνακα είναι μέσες ημερήσιες με 100% ηλιοφάνεια. Δεν είναι φυσικά οι μέγιστες τιμές. Και είναι όχι οι απορροφούμενες. Αυτές είναι κατά 60% μεγαλύτερες! Είναι αυτές που παίρνω στο νερό μου στο boiler. Οι τελικές. Αφότου έχουν υποστεί απώλειες (παίρνω μονωμένες συνολικά 20 μέτρα εισαγωγή/επιστροφή). Μάλιστα δε παίρνω και την σερπαντίνα το εναλλάκτη λίγο αλατισμένη και όχι πεντακάθαρη μόλις που βγήκε από την βιομηχανία. Εν κατακλείδι παίρνω ένα σύστημα που έχει λειτουργήσει τουλάχιστον 2 χρόνια. Αν το πάρω καινούργιο του κουτιού τότε οι αποδόσεις αυτές ανεβαίνουν κατά 10%. Επίσης αν αλλάξω τη γωνία των συλλεκτών στις 60° τότε έχω ακόμη +4% τουτέστιν 14,4% σύνολο.
Εσύ τις 3.100 Wh/m² τις παίρνεις σαν μέσες ημερήσιες τιμές ή μέτρησες κάποιες συγκεκριμένες ώρες με 100% ηλιοφάνεια. Για παράδειγμα: εγώ μετράω στις 12:00 το μεσημέρι στις 21/11 με 100% ηλιοφάνεια μία απόδοση της τάξης: 2.200 Wh/m². Αλλά δεν μετράω έτσι. Στο τέλος της ημέρας κάνω την αποτίμηση με το τι πήρα στα χέρια μου.

DDD. Οι 30 kWh δεν αναφέρονται πια ανά τ.μ. συλλεκτικής επιφάνειας. Είναι το σύνολο που παίρνω από όλη τη συλλεκτική επιφάνεια. Διάβασε το πάλι το ποστ και τη λογική και θα το δεις.


Στίγμα Μαστροκαπετάνιου

[panos09]

quote:Originally posted by Pirate
Γεια σου Πάνο! Ναι οι τιμές του παραπάνω πίνακα είναι μέσες ημερήσιες με 100% ηλιοφάνεια. Δεν είναι φυσικά οι μέγιστες τιμές. Και είναι όχι οι απορροφούμενες. Αυτές είναι κατά 60% μεγαλύτερες! Είναι αυτές που παίρνω στο νερό μου στο boiler. Οι τελικές. Αφότου έχουν υποστεί απώλειες (παίρνω μονωμένες συνολικά 20 μέτρα εισαγωγή/επιστροφή). Μάλιστα δε παίρνω και την σερπαντίνα το εναλλάκτη λίγο αλατισμένη και όχι πεντακάθαρη μόλις που βγήκε από την βιομηχανία. Εν κατακλείδι παίρνω ένα σύστημα που έχει λειτουργήσει τουλάχιστον 2 χρόνια. Αν το πάρω καινούργιο του κουτιού τότε οι αποδόσεις αυτές ανεβαίνουν κατά 10%. Επίσης αν αλλάξω τη γωνία των συλλεκτών στις 60° τότε έχω ακόμη +4% τουτέστιν 14,4% σύνολο.
Εσύ τις 3.100 Wh/m² τις παίρνεις σαν μέσες ημερήσιες τιμές ή μέτρησες κάποιες συγκεκριμένες ώρες με 100% ηλιοφάνεια. Για παράδειγμα: εγώ μετράω στις 12:00 το μεσημέρι στις 21/11 με 100% ηλιοφάνεια μία απόδοση της τάξης: 2.200 Wh/m². Αλλά δεν μετράω έτσι. Στο τέλος της ημέρας κάνω την αποτίμηση με το τι πήρα στα χέρια μου.

Στίγμα Μαστροκαπετάνιου

Καλημέρα, οι τιμές που δίνω είναι με μετρήσεις από το σύστημα που δουλεύει στον χώρο μας. Με 100% ηλιοφάνεια παίρνουμε ημερήσια 24-27 kWh σε 6-7 ώρες λειτουργίας από 8,3 μ2 συλλεκτικής επιφάνειας.

100% ηλιοφάνεια έχουμε όμως σπάνια. Συνήθως έχουμε κάποια νέφωση οπότε ο μέσος όρος είναι αυτός που μετράει πραγματικά.

Η στιγμιαία απόδοση παίζει πάρα πολύ βέβαια. Η μέγιστη απόδοση που έχω δει μέχρι τώρα είναι 6-7 kWh ανά ώρα.

Ο εναλλάκτης θέρμανσης δεν θα αλατίσει ποτέ ελπίζω αφού και τα δύο κυκλώματα είναι κλειστά.