Mokslo ir technologijų pasaulis

Įkvepianti klaipėdiečių patirtis: kaip sumažinti daugiabučio namo karšto vandens paruošimo energetines sąnaudas? (Foto)
Publikuota: 2015-08-13

Karšto vandens paruošimui daugiabučiuose namuose yra naudojamas šaltas vandentiekio vanduo. Priklausomai nuo metų laiko (žiema, pavasaris, vasara, ruduo) šalto vandens atitekančio į namo įvadą temperatūra svyruoja nuo 8 iki 12℃.

Būtent šaltas vanduo yra paduodamas į karšto vandens sistemą (nukritus sistemos temperatūrai yra atidaromas termofikato vožtuvas, kuris per šilumokaitį pašildo sistemoje esantį karštą vandenį, sunaudodamas šilumos tiekėjo energiją, mūsų namo atveju AB „KLAIPĖDOS ENERGIJA“). 1m³ vandens sušildymui nuo 12℃ iki 51℃ sunaudojama 45,39 kW/h

Q = 4190·(51-12)/3600= 45,39 kW/h

Q = cs·m·dT / 3600

Q – energijos kiekis,  kW

 cs – specifinė šildomo kūno šiluma, matavimo vienetas – džauliai kilogramui Kelvinui (J/kg K)
Vandens specifinė kūno šiluma cs, – 4190J/(kg·K)

dt – temperatūrų skirtumas (nuo šildomo iki pašildyto).

ρ – oro tankis kg/m3

Būtent šaltą vandenį prieš atiduodant į karšto vandens sistemą galima pašildyti namo šiluminiame punkte esančiu oru. Tokios sistemos schema pavaizduota žemiau.

Taigi matuojame šiluminio punkto esančio Statybininkų pr. 8, Klaipėda vidaus oro temperatūrą.

Kas bent kartą yra buvęs daugiabučio namo šiluminiame punkte, tas žino, jog nebereikamo jis taip vadinasi – punkte žiemą vasarą labai šilta. Tiesą sakant, kartais ir karšta. Būtent todėl šiluminis punktas žiemą vasarą yra vėdinamas atvira į lauką anga (į šiluminio punkto patalpas nuolatos patenka vėsus aplinkos oras), tokiu būdu patalpos yra vėdinamos). Tačiau šiluminį punktą galima vėdinti ir pro šilumokaitį pratenkančiu šaltu vandeniu.

Šiuo atveju per šilumokaitį iš vienos pusės teka šaltas vandentiekio vanduo, iš kitos pusės pučiamas aplinkos oras. Vanduo liesdamasis per šilumokaičio sieneles atvėsina per šilumokaitį pučiamą orą, o pats sušyla. Rezultatas į karšto vandens sistemą yra paduodamas dalinai pašilęs vanduo, kiek vanduo pašilo pučiant pro šilumokaitį tiek reikės mažiau energijos jam pašildyti iš šilumos tiekėjo (mūsų atveju AB „Klaipėdos energija“).

Iš antro paveikslėlio matome, jog išpučiamo iš šilumokaičio oro temperatūra 16,2 C, t.y. 10,1 C žemesnė, nei buvo prieš ventiliatorių kitame šilumokaičio gale. Atvėsęs oras reiškia, jog oras eidamas per šilumokaitį sušildė ir šaltą vandenį, o pats atvėso. Žinodami, jog per valandą per šilumokaitį yra prapučiamas 183 m3 per valandą galime paskaičiuoti kiek šilumos buvo sugeneruota

Q = 183·1,293·1,009(26,3-16,2)/3,6= 669W

Kur

 Q – sugeneruota energija vatais

Vo–prapučiamo oro debitas m3/h;

ρ–oro tankis kg/m3;

CP–oro specifinė šiluma, 1,009kJ/kg K

Padarius prielaidą, jog naktį nuo 1 val nakties iki 5 valandos visi miega ir niekas karšto  vandens name nenaudoja, todėl nėra kam šilumos atiduoti, gauname kad per parą sistema sugeneruoja 20h·669W = 13,38 kW energijos

Jei mėnesyje yra 30 dienų, tai per mėnesį turėtų būti sugeneruojama

13,38·30=401 kW energijos

401 kw sugeneruoti nuolatos naudojamas 5W ventiliatorius, jam suktis reikalinga elektros energija. Skaičiuojame kiek elektros energijos sunaudos ventiliatorius per 30 mėnesio dienų

 0,005kw·24·30  = 3,6 kW/h

Žinant jog viena kilovatvalandė elektros energijos kainuoja 0,129 Eur per mėnesį bus sunaudojama elektros energijos už 3,6kW·0,129Eur= 0,387€

Skaičiuojame sistemos naudingumą 401/3,6=111

Tokios sistemos naudingumas yra 111. Arba kitaip viena kilovatvalandė elektros energijos sugeneruoja 111 kilovatvalandžių šilumos.

Kadangi 2015 m. liepos mėnesį Klaipėdoje 1kW šilumos kainavo 0,038477 ct, tai 401kW sugeneruotos energijos kaina yra 401·0,038477=15,43€

Bendrai sutaupyta pinigų suma, kaip 90 butų namui yra tikrai neįspūdinga, tačiau žinant, jog tokiam energijos kiekiui pagaminti šilumos tiekėjai būtų per mėnesį  į aplinką išmetę apie 431 m3 CO2 (anglies dioksido) galima teigti, jog tokia sistema tikslinga.

Reikėtų pažymėti, jog tokia sistema daug nekainuoja, mūsų atveju mes savo name panaudojome seną šilumokaitį, kuris po prieš kelis metus atlikto šilumos punkto rekonstrukcijos tiesiog gulėjo mūsų namo šiluminiame punkte kaip nebereikalingas, kadangi rekonstrukcijos metu senieji šilumokaičiai buvo pakeisti naujais plokšteliniais, taigi, jau nurašytą įrenginį prikėlėme naujam gyvenimui.

Įdomu, jog tokia sistema yra funkcionali ir žiemą, nors žiemą Klaipėdoje temperatūra nukrenta ir iki -5℃ lauke, tačiau šiluminiame punkte temperatūra nenukrenta žemiau 20℃, nors šiluminis punktas yra vėdinamas per atvirą angą į lauką. Taigi žiemą, nukritus lauko temperatūrai, jei uždarysime ventiliacijos grotas šiluminiame punkte energijos bus sočiai (reikėtų nepamiršti, jog žiemą šalto vandens temperatūra įvade yra žemesnė negu vasarą, taigi nėra pagrindo baimintis, jog tokia sistema žiemą nefunkcionuos).

Kitas naudingas tokios sistemos panaudojimo aspektas. Drėgmės iš vidaus patalpų surinkimas. Šiltam orui liečiantis su šaltomis šilumokaičio sienelėmis, susidaro kondensatas, kuris yra nuvedamas į kanalizaciją. Dėl to patalpos ore yra mažiau drėgmės.

Kaip visa sistema atrodo, galima pasižiūrėti žemiau pateiktose nuotraukose.

Jei kas turite kokių nors klausimų rašykite
antanas1981@gmail.com
+37064879972
DNSB “AŠTUNTAS NAMAS”
Valdybos pirmininkas
Antanas Paulauskas