Видео дня
Сонце і вітер як автономні опалювальні системи
У західних країнах, де активно взялися за впровадження сонячної та вітрової енергії (передовсім, у Німеччині), пішли шляхом підключення дрібних індивідуальних енергоджерел (батарей та вітряків у приватних садибах) у загальну електромережу. Відтак, де ці новації широко запроваджені – вже не люди платять державі за електроенергію, а навпаки. Будинок обладнаний вітряками та сонячними батареями здатен сам себе забезпечувати побутовою електроенергією, опалювати нею житлові приміщення та ще й надлишок здавати державі. Іншими словами – крутити лічильник в інший бік собі на користь – причому, чесно, без шахрайства.
Можливо, для німців такий шлях і виправданий, але у наших умовах змінити систему (у багатьох значеннях цього вислову) енергетичних взаємостосунків можна тільки діаметрально протилежним шляхом. Тобто почитати потрібно не з нинішніх енергетичних монополій, а від кожного індивідуального користувача – кінцевого споживача енергії (електрики, тепла, газу). А саме: розробляючи і серійно впроваджуючи у виробництво автономні опалювальні міні-системи. За аналогом індивідуальних обігрівачів, що часто використовуються в зимову пору й працюють від електророзетки, проте автономно від усього іншого.
Пропоную запроваджувати аналогічний підхід житлового опалення – тільки вже без розетки. Цілком автономну систему, яка включає: невеличкий вітряк або кілька секцій сонячної батареї, акумулятор та безпосередньою батарею (одну чи дві) опалення (нагріву води). При цьому вся ця конструкція буде не тільки автономною від інших традиційних енергоносіїв, а взагалі незалежною від їхніх нинішніх стандартів – тобто сили струму, напруги і т. ін. Образно кажучи, у замкненій автономній системі все це можна розпочати "з нуля", тобто виробити власні технічні параметри – оптимальні саме для функціонування цієї опалювальної конструкції.
Виходячи з розрахунку потужності 1 кВт на обігрів 10 кв. м. площі (а за доброго утеплення приміщення цей показник можна ще відчутно покращити), вже у близькому майбутньому передбачається поява невеличких 3-5 кіловатних вітряків, які встановлюватимуться на 7-10 метровій висоті (тобто над дахами приватних будинків) й опалюватимуть 30-50 кв. м. житлової площі.
Або ж інший варіант автономного живлення – сонячні батареї. З розрахунку їхніх нинішніх потужностей у наших широтах – потрібно 15 м. кв. для вироблення 1 кВт енергії. Тобто накрили такими батареями 45 м. кв. (скажімо, сонячну сторону даху будинку) – і вже маєте 3 кВт енергії, яка автономно нагріває 1 чи 2 батареї, для опалення 30 кв. м. житла. Це при нинішніх 15% ККД сонячних батарей. Якщо ж науковці-розробники доведуть цей показник хоча б до 50%, то цього вистачить для опалення 100 кв. м. житлової площі. Паралельно у такій автономній опалювальній системі можуть бути передбачені, скажімо, лампочки чи світильники та вже як додатковий "наворот" розетка на нині стандартні 220 вольт.
В українців є гарне прислів"я: стару хату не руйнують – доки нову не збудують! Це ж стосується й опалювальних систем у самій хаті. Зараз багато людей по селах позалишали в хатах печі та груби з дров"яним опаленням, паралельно провівши газ та парове опалення. Тепер за сильних морозів топлять не тільки газовими котлами, а й дровами. Одні з міркувань економії дорогого зараз газу, іншим за сильних морозів не достатньо тепла від одного газового опалення. Хтось може вмикати ще окремий електронагрівач. Так само можна буде встановити описану вище автономну опалювальну систему, залишивши в будинку вже існуюче опалення. Відтак, покористувавшись сезон-другий, можна буде дійти висновку, що з усього цього ефективніше й вигідніше, а відтак і потрібніше у кожній оселі.
Елементарна логіка підказує, що майбутнє за компактними індивідуальними сонячними та вітровими автономними енергоустановками. Їх і встановлювати буде простіше, і ринок вони швидше освоюватимуть за громіздкі енергосистеми. Найбільшою проблемою систем, що живляться сонячною та вітровою енергією, наразі видається їхня здатність зберігати накопичену енергію. Необхідні компактні акумулятори, які б забезпечували збереження енергії протягом тривалого періоду. На час безвітряної погоди (якщо генератор працює від вітряка) чи збереження накопиченої за літній період сонячної енергії для використання її на опалення взимку.
Розвиток процесу розробки та впровадження ємкісних акумуляторів революційно прискорить автомобілебудування, точніше – серійний випуск електромобілів. Зараз ми спостерігаємо тільки його початок. Наразі порівняно компактні акумулятори вже відомих моделей забезпечують автономний пробіг своєму автокару до 130 кілометрів. Та вже очевидно, що замовники й розробники новітнього електротранспорту не заспокояться принаймні доти, поки не перевершать за цим показником (пробігу без дозарядки) автомобілі з двигунами внутрішнього згорання – тобто 500-600 км, а то й до 1000 км доведуть. (До слова, у розробленій концептуальній моделі кросовера-позашляховика Tesla Motors планована ємкість літійно-іонних акумуляторів забезпечуватиме від 240 до 440 км автономного пробігу двигунів 40, 60 та 85 кВт потужності. Про розміри акумуляторів поки що інформації немає, але вочевидь не надто габаритні, якщо повідомляється про два багажники – передній та задній – у цьому семимісному електромобілі).
Словом, за цим – тобто ємкісним акумулятором – справа не стане. Залишається, останнє і безперечно найцікавіше питання щодо майбутньої автономної опалювальної системи – її вартість? Наразі складно про це говорити, базуючись тільки на вітчизняних експериментальних розробках та західних цінах на сонячні батареї й акумулятори. Проте, як відомо, серійне виробництво на кілька порядків дешевше за експериментальне. І чим більше купують – тим дужче здешевлюють собівартість продукції. Вартість подібної автономної опалювальної системи може вимірюватися як тисячами доларів так і тисячами гривень. Для порівняння – зараз опалення газом невеликого приватного будинку (30-40 м. кв.) за найнижчим тарифом обходиться щонайменше 2 тисячі грн. на рік. Трохи більша площа за середнім тарифом від 3 тисяч грн. на рік. Підведення газу в новобудову, якщо газогін біля двору, коштує щонайменше у 25 тисяч грн. Словом, є з чим порівнювати й на чому економити, запроваджуючи використання вітрової та сонячної енергії для індивідуального опалення житла. Тим більше, що держава у разі зацікавлення може впливати на цінову політику шляхом дотацій та податкових преференцій підприємствам, які займатимуться виробництвом систем екологічної енергетики. Також цілком логічно й доречно запровадити відшкодування по "зеленому тарифу" (як це вже робиться в Європі) фізичним особам, які встановлять такі системи у своїй будинках.
Такі заходи допоможуть зробити реальністю згадане виробництво й серійне впровадження екологічних опалювальних систем, а ціну на них доступними для широких верств населення. Словом, цікава інформація перед наступними виборами до ВР.