95% солнечной доли теплоснабжения дома – реальность

В период с 2014 по 2019 год Австрийский фонд Климата и Энергетики (Austrian Climate and Energy Fund) поддержал строительство более 100 домов с солнечным отоплением, 19 из которых подверглись мониторингу.

Независимо от материала стен и размещения гелиосистемы, солнечные коллекторы покрывают в среднем 66 % годовой потребности в отоплении и горячем водоснабжении дома. Этот процент может даже превышать 95%, если в доме используются как система активной аккумулирования тепла, так и буферный резервуар. Примером тому является дом семьи Шиндл, юго-восточный фасад которого наполовину заполнен солнечными коллекторами.

Технические условия для участия в проекте

Право на получение финансирования было ограничено домами на одну и две семьи, в которых солнечная энергия по прогнозам удовлетворяла бы не менее 70 % годовой потребности в отоплении и горячей воде в соответствии с проектными расчётами. Дополнительно было условие не превышения годовой потребности в тепле 35 кВтч / м² (на основе погодных условий в заранее определенном на национальном уровне месте).

Популярным выбором среди домовладельцев, чей дом исследовался после завершения строительства, был дом с высокой строительной массой. В этих домах дополнительным теплогенератором для повышения температуры теплоносителя служит твёрдотопливный котёл. Так же в проекте участвовали здания с низкой строительной массой, оборудованное вентиляционной установкой и тепловым насосом. Всего в 60 % домов, охваченных программой мониторинга, установлена контролируемая ​​вентиляция.

Обширная исследовательская работа, сопровождавшая внедрение на рынок, была проведена консорциумом во главе с австрийской AEE INTEC. Институт встречался с каждым заявителем для консультации, а также отвечал за анализ данных, собранных в результате мониторинга 19 домов в течение года.

Высокая производительность солнечной энергии

Солнечная тепловая система лежит в основе концепции отопления “Solar House”. Тем не менее, размер площадь гелиоколлекторного поля сильно варьируется среди отслеживаемых домов, в пределах от 17 м² до 77 м². Уолтер Беке, руководитель исследовательской группы AEE INTEC, сопровождающей проект, отметил, что результаты, которые он видел до сих пор, очень обнадеживают. Более 60% отслеживаемых солнечных систем превысили ожидаемую выработку энергии на единицу. В среднем каждая система производила 312 кВтч / м² площади апертуры.

Многим зданиям потребовалось больше тепловой энергии, чем показали предварительные оценки. По словам Беке, одной из причин этого является дополнительный нагрузка на отопительную систему. «Зимой средняя температура в жилых комнатах была 23 ° C. В то время как при выдаче энергетических сертификатов предполагалось, что температура будет в пределах 20 ° C», — пояснил он.

В результате 10 жилых домов потребляли на 20 % больше энергии, три из них — на 50 % и более. В таком случае о 70 % солнечной доли не может быть и речи, даже если наблюдается высокая солнечная активность. Поэтому неудивительно, что только восемь из отслеживаемых солнечных домов, показанных на диаграмме, достигли 70 % доли солнечной энергии, как это предусмотрено программой финансирования.

Доли солнечной энергии в энергобалансе исследуемых домов

Доля солнечной энергии, зафиксированная 19 зданиями, мониторинг которых проводился в течение года. Потребность в тепле для отмеченных красным составляет ≤35 кВтч / м² год. Желтый — ≤22 кВтч / м² год, зеленый — ≤10 кВтч / м² в год.

Система активного теплоаккумулирования увеличивает солнечный вклад

Аккумулирование энергии необходимо для достижения высокой доли солнечной энергии. В настоящее время существует два типа накопителей: обычные буферные ёмкости, заполненные водой, и системы активного теплоаккумулирования. Последний описывает концепцию, согласно которой вода, нагретая солнечными коллекторами, подаётся в трубы, встроенные в плиты перекрытия или потолок, для нагрева окружающего бетона.

«Отличным примером проекта активного теплоаккумулирования является Solarhaus Westreicher в Тироле. Он производит энергию с помощью сравнительно простых технологий», — отметил Беке. 55 м³ бетонных плит, составляющих пол и потолок, функционируют как активная система тепловой массы здания, хотя дом имеет всего 17 м² площади коллекторного поля и 950 литровы буферный накопитель. Этого стало достаточно для обеспечения 77 % солнечной доли за годовой период мониторинга. Отопительный контур содержит только один насос, насос гелиосистемы, в то время как вторичный контур и система настенного отопления работает естественным (гравитационным) способом.

Солнечная гелиосистема, установленная в доме семьи Вестрайхер в Тироле, обеспечивает 77,4% потребности в горячей воде и отоплении в год.

По материалам: solarthermalworld.org