Электрические кабельные нагревательные системы с питанием от солнечных батарей – энергоэффективное решение (10.07.2013)

Кабельные нагревательные системы с питанием от солнечных элементов – это привлекательная альтернатива тепловым насосам и другим традиционным гидравлическим решениям в системах обогрева. Проект, реализованный в Дании доказывает, что комфорт внутри помещений и высокая энергоэффективность систем возможны при нулевом потреблении.

Не смотря на то, что история электрообогрева менялась, надёжность и эффективность кабельных нагревательных систем всегда были бесспорными. Сейчас солнечная энергия прокладывает новый путь для решений электрообогрева в соответствии с целями энергоэффективных домов.

Дом с положительным энергобалансом, дом по стандарту «энергия плюс» представляет собой здание, которое производит энергии больше, чем потребляет для собственных нужд. Общий годовой объем энергопотребления является положительным в отличие от дома с низким энергопотреблением.

Но реально ли это на самом деле? Недавно реализованный проект в Дании (климатические условия, подобные Великобритании) развеивает сомнения. Стандартный дом с низким энергопотреблением был оснащен солнечными панелями, которые служат источником электроэнергии для кабельных нагревательных систем, а также солнечными коллекторами для нагрева воды. После тестирования в течение семи месяцев дом показал положительный энергобаланс, а более длительный период эксплуатации подтвердил его соответствие стандарту "Энергия плюс".

"Этот пример доказывает, что кабельная нагревательная система в сочетании с солнечными батареями оправдывает ожидания, которые ставятся перед домами с низким энергопотреблением. В то же время такое решение относительно недорогое, по сравнению со стандартными домами с низким энергопотреблением. И жильцы такого дома - семья из четырех человек, довольны уровнем комфорта в помещениях", – говорит Грег Трейси, product-manager DEVI Electric Heating (Великобритания).

Популярность энергоэффективных домов растет

Результаты, продемонстрированные данным проектом, развеивают миф о том, что дома с низким энергопотреблением значительно дороже обычных новостроек.

"Широко распространено заблуждение в том, что энергоэффективные решения очень дорогостоящи. Это не так, особенно если принять во внимание долгосрочный период эксплуатации здания и функционирования нагревательных систем. В случае с домом в Дании, изначальная инвестиция превышала стандартный дом с низким энергопотреблением на 12 000 евро. Если рассмотреть эту разницу в разрезе 30-летней перспективы использования дома – затраты компенсируются в полном объеме и дополнительным преимуществом станет бесплатная эксплуатация электрической кабельной системы отопления на ближайшие 30-50 лет", – поясняет Грег Трейси.

Финансовая привлекательность энергоэффективных домов зависит от ряда факторов, таких, как возможность энергосбережения и поддержания топливно-энергетического баланса на наиболее выгодном уровне с точки зрения затрат. Общая тенденция говорит о том, что энергоэффективные решения становятся на рынке все более конкурентоспособными. В обозримом будущем, согласно прогнозам, цена на солнечные панели будет снижаться примерно вдвое каждые пять лет.

Владельцы домов довольны

Для оценки проекта мы обратились с вопросами к семье, живущей в энергоэффективном доме, где кабельные нагревательные системы используют электроэнергию солнечных панелей.

"Мы рады тому, что семья, живущая в этом доме, находит климат очень приятным. У них нет проблем с перегревом, и они довольны постоянной комфортной температурой – в доме не бывает слишком жарко или слишком холодно. Они настоятельно рекомендуют использовать кабельную нагревательную систему в сочетании с солнечными элементами своим друзьям и знакомым", – говорит Грег Трейси.

"Современные технологии, неизбежно приходят и в Украину, – отметил Виктор Драчук, руководитель направления электроотопления DEVI ("Данфосс ТОВ"). Прогресс не стоит на месте. Появляются новые материалы и технологии, совершенствуется инженерное оборудование. Очевидно, что через несколько лет мы сможем приводить примеры и украинских домов, в которых использованы подобные высокотехнологичные, комплексные решения. Западный опыт и разработки, направленные на достижение высокого уровня энергоэффективности зданий, очень актуальны для Украины".

Факты об энергоэффективном доме в Дании:

  • Решение реализовано в двухэтажном доме с низким энергопотреблением площадью 192 м2, который отапливается при помощи теплового насоса и гидравлического теплого пола.
  • Гидравлическая система напольного отопления заменена электрической DEVI во всех помещениях. На первом этаже электрический нагревательный кабель помещен в 10-сантиметровую цементную стяжку. На втором этаже установлена система DEVIdry™ для сухого монтажа под деревянное покрытие. Кабельная нагревательная система не требует обслуживания в течение всего периода эксплуатации на протяжение 30-50 лет.
  • Вместо теплового насоса установлены солнечная электрическая система мощностью 7.2 кВт и солнечный коллектор площадью 4.9 м2 для нагрева воды. Наклон кровли – 45 градусов, сторона – южная.
  • Вентиляцию дома обеспечивает система с рекуперацией с КПД 82.5% и интенсивностью воздухообмена 1,17 м3 / ч на м2.
  • Энергопотребление отслеживалось в течение 7 месяцев, и будет отслеживаться ещё два года.
  • Исследования показали, что дом производит энергии на 16% больше, чем ему необходимо для обеспечения отопления и горячей воды.

Энергоэффективность (по результатам 7 месяцев):

Расчётное энергопотреблениедля дома 192 м2 в Дании Отопление Нагрев воды Солнечная панель Солнечный коллектор Затраты первичной энергии (Factor 2.5)
кВт*ч / м2 за год для внутренней температуры 20 °С          
Стандартный дом с низким энерго-потреблением 13.2 16.0 0 0 29.0
Водяная система заменена на электрическую 16.5 16.0 0 0 87.7
Добавлена солнечная энергосистема мощностью 7,2 кВт 16.5 16.0 27.3 0 19.4
Добавлена солнечная тепловая установка площадью 4.9 м2 16.5 16.2 27.3 10.4 -5.0
кВт*ч / м2 за 365 дней для внутренней температуры 22 С          
При температуре в помещении 22°C 21.5 16.2 27.3 10.4 7.5