Калькулятор горячей воды | Endeavour Energy
13.70
13.70
26.04
4.13
68.25
3.6
15
6
65
351
100
10
0.1386
0.0385
0.8
. 65
2,86
[
{
«ДТ»:50,
«КЛ»: 160,
«ГТ»:50
},
{
«ДТ»:50,
«КЛ»:250,
«ГТ»: 80
},
{
«ДТ»:160,
«КЛ»:250,
«ГТ»: 80
},
{
«ДТ»:250,
«КЛ»:315,
«ГТ»: 125
},
{
«ДТ»:250,
«КЛ»:315,
«ГТ»: 160
},
{
«ДТ»:315,
«КЛ»:400,
«ГТ»: 160
},
{
«ДТ»:315,
«КЛ»:400,
«ГТ»: 250
},
{
«ДТ»:400,
«КЛ»:400,
«ГТ»: 250
},
{
«ДТ»:400,
«КЛ»:400,
«ГТ»: 250
},
{
«ДТ»:400,
«КЛ»:400,
«ГТ»: 250
},
{
«ДТ»:400,
«КЛ»:400,
«ГТ»: 250
},
{
«ДТ»:400,
«КЛ»:400,
«ГТ»: 250
},
{
«ДТ»:400,
«КЛ»:400,
«ГТ»: 250
},
{
«ДТ»:400,
«КЛ»:400,
«ГТ»: 250
}
]
{
«50»: {
«до99»: {
«Отечественный»: 642,
«Продолж.
Загрузка1″: 0,
«Продолж.Загрузка2»: 0
},
«после99»: {
«Отечественный»: 450,
«Продолж.Загрузка1»: 0,
«Продолж.Загрузка2»: 0
}
},
«80»: {
«до99»: {
«Отечественный»: 767,
«Продолж.Загрузка1»: 0,
«Продолж.Загрузка2»: 0
},
«после 99»: {
«Отечественный»: 537,
«Продолж.Загрузка1»: 0,
«Продолж.Загрузка2»: 0
}
},
«125»: {
«до99»: {
«Отечественный»: 913,
«Продолж.Загрузка1»: 0,
«Продолж.Загрузка2»: 0
},
«после99»: {
«Отечественный»: 639,
«Продолж.Загрузка1»: 0,
«Продолж.Загрузка2»: 0
}
},
«160»: {
«до99»: {
«Отечественный»: 1022,
«Продолж.
Загрузка1″: 621,
«Продолж.Загрузка2»: 821
},
«после99»: {
«Отечественный»: 715,
«Продолж.Загрузка1»: 438,
«Продолж.Загрузка2»: 577
}
},
«250»: {
«до99»: {
«Отечественный»: 1241,
«Продолж.Загрузка1»: 840,
«Продолж.загрузка2»: 1040
},
«после 99»: {
«Отечественный»: 869,
«Продолж.Загрузка1»: 602,
«Продолж.Загрузка2»: 735
}
},
«315»: {
«до99»: {
«Отечественный»: 1387 г.,
«Продолж.Загрузка1»: 1022,
«Контлоад2»: 1205
},
«после99»: {
«Отечественный»: 971,
«Продолж.Загрузка1»: 730,
«Продолж.загрузка2»: 850
}
},
«400»: {
«до99»: {
«Отечественный»: 1497 г.
,
«Продолж.Загрузка1»: 1168,
«Контлоад2»: 1332
},
«после99»: {
«Отечественный»: 1048,
«Продолж.Загрузка1»: 840,
«Продолж.Загрузка2»: 944
}
}
}
Не можете позволить себе домашнюю батарею? Как горячее водоснабжение может быть таким же хорошим
Когда много лет назад я купил свой первый дом, владелец сообщил мне, что электрическая система хранения горячей воды (ГВС) автоматически включила отопление в полночь, что совпало с ночным непиковым тарифом, существенная экономия на счетах за горячую воду. В то время это казалось отличной идеей.
Если бы я мог заглянуть вперед, я бы обнаружил, что мало что изменилось. Тарифы на горячую воду в ночное время и вне пиковой нагрузки по-прежнему действуют, обеспечивая угольные генераторы необходимым ночным спросом для выравнивания ежедневной выработки.
Однако в последнее время в энергоснабжении домашних хозяйств произошли большие изменения.
Внедрение солнечных батарей на крышах оказалось чрезвычайно успешным. Но продолжающийся нынешний рост экспорта солнечной энергии на крышах и неиспользуемой солнечной энергии для домашних хозяйств является неустойчивым, поскольку уже создал серьезные проблемы со стабильностью для энергосистемы.
Проблема становится настолько серьезной, что изучаются дистанционные методы управления потоками энергии в системах горячего водоснабжения (ГВС) для обеспечения возможности их использования для хранения энергии.
Недавний проект под названием «Активное управление горячей водой» направлен на снижение потребности в энергии для горячей воды в часы пик, чтобы помочь обеспечить стабильность сети и снизить затраты. В рамках проекта планируется провести испытания домашних ГВС, объединенных в ВЭС, которая удаленно интегрируется с домашними системами управления энергопотреблением.
В ожидании результатов этого и других проектов, возможно, роль бытовой ГВС в энергетическом плане будущего изменится.
Здесь мы исследуем, что должно быть достижимо сейчас и что возможно в будущем с улучшенными стратегиями управления.
На рис. 1 показаны потоки энергии в доме из четырех человек с солнечными батареями на крыше, но без ГВС. Кривая (a) представляет собой ежедневный профиль нагрузки с утренними и поздними послеобеденными/вечерними пиками, которые обычно считаются репрезентативными для потребления энергии домохозяйствами.
В этом примере предполагается, что домохозяйство использует 20 кВтч в день, включая 6 кВтч (30%) для нагрева горячей воды. Предполагается, что потребление горячей воды соответствует тому же профилю потребления, что и другие нагрузки домохозяйств.
Мощность фотоэлектрической батареи мощностью 4 кВт в ясный октябрьский день в Перте показана кривой (b). Эта энергия составляет 23,3 кВтч в течение всего дня, что значительно больше, чем потребление энергии домохозяйствами в дневное время, составляющее 7,5 кВтч.
Так как солнечная энергия превышает бытовую нагрузку в дневное время, то нет необходимости в резервном питании от сети в дневное время (кривая (c)).
Тем не менее, после захода солнца по-прежнему требуется резервная энергия в размере 12,5 кВтч из сети. Кривая (d) показывает избыточную фотоэлектрическую мощность, не используемую домохозяйством в дневное время. Без какого-либо хранения эта энергия (15,8 кВтч) экспортируется в сеть и облагается небольшим льготным тарифом (FiT) для домохозяев.
Из потоков энергии на рис. 1 резервная и избыточная энергии в совокупности равны потоку энергии перед счетчиком (IFM). Все остальные потоки находятся за счетчиком (BTM) и не измеряются непосредственно розничным продавцом электроэнергии.
Избыточная мощность не покрывает нужды домашних хозяйств и, не имея накопителя, стала основным источником дешевой дневной электроэнергии для сети.
Поток электроэнергии IFM представляет собой, так сказать, домашнего слона в комнате, с его характерным профилем утки, связанным с избыточной бытовой электроэнергией, вырабатываемой в ясные дни, и быстрым нарастанием диспетчеризируемой мощности, необходимой на закате, чтобы компенсировать потерю солнечная энергия на крыше и увеличение нагрузки на домохозяйства.
Роль ГВС в обеспечении домохозяйств часто недооценивается. Однако, несмотря на то, что они обеспечивают только одностороннее накопление электроэнергии, вклад ГВС в переключение нагрузки и накопление энергии домохозяйствами имеет важное значение.
На рис. 2 показаны потоки электроэнергии в домохозяйствах на рис. 1 после добавления ГВС емкостью 10 кВтч (мощность ГВС ~ 1,6 дня). Кривые (a) – (d) сохраняют свою идентичность, определенную на рис. 1. Кривая (e) на рис. 2 показывает фотоэлектрическую мощность, используемую для зарядки системы ГВС.
Предполагается, что зарядка ГВС начинается утром, когда становится доступной избыточная мощность от фотоэлектрической батареи. Максимальная мощность для зарядки ГВ принята равной 3,5 кВт.
В этот день система HWS полностью заряжается примерно через 3 часа. После полной зарядки мощность HWS ограничивается использованием горячей воды в течение оставшейся части дня с использованием доступной избыточной мощности.
Поскольку фотоэлектрическая мощность, подаваемая на ГВС, в противном случае была бы избыточной, если бы не было ГВС, ГВС снижает экспортируемую энергию на 6 кВтч, не включая потери эффективности на входе/выходе, принятые за 10%.
Фотоэлектрическая мощность, подаваемая на ГВС, находится за счетчиком (BTM) и увеличивает самообеспеченность домохозяйства энергией в этом примере с 36,8% до 57%.
Из-за относительно большой вместимости бака горячей воды изменения режима ежедневного использования горячей воды в отдельные дни мало влияют на производительность системы.
Несмотря на большую емкость накопителя, средний ежедневный запас и потребление энергии ограничен нагрузкой ГВ 6 кВтч. После полной зарядки бака горячей воды остается 11,4 кВтч избыточной энергии по сравнению с 15,8 кВтч без ГВС. Избыточная энергия может быть экспортирована в сеть или храниться в батареях.
Использование теплового насоса для повышения производительности солнечной ГВС является широко обсуждаемым вариантом. Тепловые насосы обычно имеют значения COP (коэффициент производительности) ~ 3. Это означает, что мощность, подаваемая на ГВС с тепловым насосом COP=3, в три раза больше, чем без теплового насоса.
На рис. 3 показан результат добавления теплового насоса 3:1 к системе, показанной на рис. 2. Хотя тепловой насос увеличивает мощность массива в 3 раза, предел суточной нагрузки ГВС в 6 кВтч остается прежним. Чистый эффект заключается в том, что система с COP=3 теплового насоса заряжается в 3 раза быстрее, но не производит больше энергии в течение дня.
Без добавления дополнительной нагрузки по горячей воде (или уменьшения размера массива) дополнительные 4 кВт мощности теплового насоса просто добавятся к экспортируемой мощности, что явно не является желаемым результатом и не принесет никакой пользы домовладельцу, за исключением небольшого увеличения в ФИТ.
Годовые расчеты влияния размера массива и HWS на подаваемую энергию показаны на рис. 4. С массивом мощностью 4 кВт HWS увеличивает подаваемую энергию на 1,5 МВтч (65%) по сравнению с системой без HWS.
Можно показать, что добавление системы ГВС к массиву мощностью 4 кВт эквивалентно добавлению батареи мощностью 5 кВтч в домохозяйство без ГВС.
Эффективность теплового насоса снижается с увеличением размера массива для массивов мощностью более 2 кВт. Для размеров массива более ~ 4 кВт энергия, подаваемая на горячую воду, с тепловым насосом или без него, ограничивается ежедневной нагрузкой горячей воды 6 кВтч. Как отмечалось ранее, любая дополнительная мощность, генерируемая фотоэлектрическим массивом, является избыточной и экспортируется в сеть.
Годовая стоимость поставленной энергии и экономия тарифных затрат приведены в Таблице 1. Экономия относится к годовому фиксированному тарифу в размере 2202 долларов США для нагрузки 20 кВт·ч без солнечной энергии или аккумулирования. Добавление массива на крыше мощностью 4 кВт без HWS экономит домовладельцу 760 долларов в год на энергозатратах. Добавление HWS мощностью 10 кВтч с дневной зарядкой к массиву мощностью 4 кВт позволяет сэкономить еще 432 доллара в год.
Для размеров массива более 4 кВт тепловой насос HWS обеспечивает лишь очень незначительную дополнительную энергию или экономию.
Подводя итог, можно сказать, что наши расчеты показывают, что системы ГВС обеспечивают очень полезную экономию энергии и самодостаточность для домохозяйств при условии использования дневной зарядки. HWS используют около 50% австралийских домохозяйств. Однако имеется мало данных о потреблении солнечной зарядки солнечных ГВС в дневное время по сравнению с ночной зарядкой в непиковое время.
С точки зрения домохозяина трудно увидеть какие-либо преимущества для внешнего дистанционного управления IFM. HWS, работающие от солнечных батарей на крыше, уже работают близко к оптимальному, особенно в ясные дни, практически без необходимости в дополнительных элементах управления, кроме переключателя дневной зарядки. Почти вся энергия обеспечивается за счет фотоэлектрических систем.
Например, в Перте мы подсчитали, что 96 % годовой нагрузки ГВС приходится на массив мощностью 4 кВт, а 99 % — на массив мощностью 6 кВт. Энергия оплачивается по счетчику и, как таковая, не облагается тарифами.
Солнечные PV HWS и дневная зарядка должны активно продвигаться.
Однако, с точки зрения стабильности сети, перенос зарядки ГВС на послеобеденное время дает явное преимущество.
Как показано на рис. 2, во время зарядки избыточная энергия, доступная для экспорта, сводится к нулю. Как только HWS заряжается, мощность, экспортируемая в сеть, резко увеличивается почти до того же значения, которое она имела бы без HWS.
При утренней зарядке это не решает проблем со стабильностью, связанных с быстрым наращиванием управляемых генераторов во второй половине дня.
Если зарядка ГВС перенесена на послеобеденное время, то избыточная энергия, экспортируемая в сеть, будет смещена на утренние часы, что устраняет или значительно снижает любой вклад экспорта домохозяйств в проблемы со стабильностью сети во второй половине дня.
Сравнение утренней и дневной зарядки ГВС (время начала в полдень) с годовыми значениями дневной экспортной энергии показано на рис. 5. С массивом мощностью 4 кВт и нагрузкой ГВС 6 кВтч послеполуденная зарядка снижает избыточную энергию во второй половине дня почти в 10 раз по сравнению с Зарядка ГВ утром.