Tag Archives: grzanie wody słońcem

Grzanie wody energią elektryczną

Wraz ze wzrostem cen energii elektrycznej i przy ciągłych spadkach kosztów wykonania instalacji fotowoltaicznej coraz częściej wykorzystuje się ją do ogrzewania wody w gospodarstwie domowym.

Ile energii potrzeba do ogrzania 1 litra wody o jeden stopień C/K?

Q= m*c*dT
Q= 4,18 [J/(g*K)] * 1000 [g] * 1 [K]
Q= 4180 [J]
Q= 4180 [Ws]
Q= 4180 [Ws]/3600 [s/h]
Q= 1,16111 [Wh]

gdzie:
Q – zapotrzebowanie na energię elektryczną,
m – ciężar wody (1 litr = 1 kg)
c – pojemność cieplna wody (4,1826 J/g*K)
dT – różnica temperatur (w naszym przypadku wynosi 1st.K)

W zależności od dziennego zużycia cieplej wody występuje różne zapotrzebowanie na energię elektryczną potrzebną do jej podgrzania. Również w różnych porach roku będzie występowało różne zapotrzebowanie na energię z powodu różnej temperatury wody w instalacji wodociągowej (zimą podgrzewany od temp. ok. 10 st C, latem od temp. ok. 20 st C).

Jeśli na przykład musimy podgrzać 50 l wody od temperatury 10 st C do temperatury 40 st C, wtedy nasze zapotrzebowanie na energię elektryczną wyniesie:

Q= m*c*dT
Q= 4,18 [J/(g*K)] * 50.000 [g] * 30 [K]
Q = 1,741 [kWh]

Czyli w takim przypadku instalacja składająca się z 5 modułów fotowoltaicznych o mocy 240 Wp każdy potrzebuje do ogrzania wody przy nominalnym nasłonecznieniu 1 godzinę 14 minut. Natomiast przy przeciętnym nasłonecznieniu rzędu 300 W/m2 będzie potrzebowała 4 godziny 45 minut. Tak więc instalacja taka jest w stanie pogrzać wodę nawet w zimie (przy gorszej pogodzie może nie uzyskać pełnych 40 st C). Dołożenie 6-tego modułu pozwoli na skrócenie czasu podgrzewania wody i zapewni jeszcze większy komfort pracy instalacji.

Latem nadwyżkę prądu, którą mamy do dyspozycji z instalacji fotowoltaicznej, możemy wykorzystać do innych celów (na przykład do zasilania instalacji klimatyzacji).