Научный подход в оценке перспектив солнечного отопления на малых участках⁠⁠

Готовлю запрос в Институт Энергетической Стратегии на научно-техническую экспертизу по перспективам систем солнечного отопления для частных домов, так как некоторые венчурные фонды не могут сложить 2+2, и им нужна справка о том, что белое это белое, а теплое это теплое...

Есть простая идея, которая заключается в установке недорогих солнечных коллекторов в частные дома, с достаточной площадью чтобы обеспечить отопительные нужды дома на 100%, в любой солнечный день.

Исходной точкой проектирования солнечных систем отопления дома, должна стать рентабельность не ниже банковского процента. Таким образом можно будет устанавливать солнечные системы отопления бесплатно, в счет экономии на отоплении. Например экономия на отоплении составит 7000 рублей в год, и годовой платеж за систему также может составлять 7000 рублей в год в течении 5 лет, после чего пользователь начнет оставлять экономию себе.

Новый дополнительный стандарт может выглядеть примерно так:

+ Бронзовый уровень. Во время солнечного освещения, дом отапливается на 100% только за счет энергии солнца*

Рентабельность солнечной системы отопления, должна составлять не менее 50% годовых. (Окупаемость 2 года)

+ Серебряный уровень. Дом отапливается во время солнечного освещения и после, в течении не менее суток с момента начала солнечного освещения. Рентабельность солнечной системы отопления, должна составлять не менее 25% годовых. (Окупаемость 4 года)

+ Золотой уровень. Дом отапливается во время солнечного освещения и после, в течении не менее 2 суток с момента начала солнечного освещения. Рентабельность солнечной системы отопления, должна составлять не менее 12% годовых. (Окупаемость 8 лет)

Например, в Санкт-Петербурге во время отопительного сезона 2019-2020 было 57 солнечных дней, во время которых дома могут полностью отапливаться за счет солнца. Это четверть от продолжительности отопительного сезона из 200 дней. Тепловой аккумулятор объемом 6 м3 может добавить еще месяц отопительных дней, что практически наполняет стакан до половины.

В более солнечных регионах ситуация еще лучше, так в Тюмени во время этого отопительного сезона было 89 солнечных дней и тепловой аккумулятор на 6 м3 добавил бы еще 39 отопительных дней, что в сумме дает 128 отопительных дней из 200, а это уже 64%.

В целом можно ожидать снижения расходов на отопление за счет солнечного света, на 50% в среднем, а это 5 000 - 15 000 и выше рублей на один дом.

Необходима научно-техническая экспертиза следующих тезисов:

+ На одну сотку участка, за один солнечный день (в день равноденствия) может поступать до 500 кВт*ч и больше, солнечной энергии

+ Любой дом площадью до 200 м2, на участке до 6 соток, в солнечный день(в это понятие включается легкая и переменная облачность) может быть на 100% обеспечен энергией на отопительные нужды, только за счет солнечной энергии поступающей на участок.

+ Солнечные коллекторы могут заменять некоторые конструкционные элементы без ущерба для прочности, такие как: фасады домов, крыши хозяйственных построек, веранды, заборы, навесы.

+ Летняя теплица на участке, может быть использована как солнечный коллектор зимой, с выходом энергии не менее 0,2 кВт на 1м2 теплицы, в солнечный день.

+ Теплопотери потока воздуха 300 м3*ч, с температурой 50°C, в вентиляционной пластиковой трубе, толщиной 2 мм, с диаметром 10 см и наружной теплоизоляцией толщиной 50 мм, могут быть менее 100 вт*ч на погонный метр.

+ Размещение плоского солнечного коллектора на стенах дома улучшает теплоизоляцию участка стены за коллектором.

+ Рентабельность солнечной системы на участке может составлять 20% годовых, что соответствует 100% окупаемости за 5 лет, при количестве солнечных дней не менее 100, на время отопительного периода, с учетом амортизации солнечной системы.

+ Каждый кубометр воды с температурой воды 60°C обеспечивает поддержку температуры 20°C в помещении площадью 100м2(270м3), с теплопотерями 57 вт*час на 1 м2, в течении 8 часов.

Вопросы:

+ Сколько в России частных домов?

+ Какой экономический эффект можно ожидать (в год), если каждый частный дом каждый солнечный день будет отапливаться только от солнечной энергии?

+Какое снижение выбросов СО2 можно ожидать (в год), если каждый частный дом, каждый солнечный день будет отапливаться только от солнечной энергии?

Комментируйте, если вы нашли неточности в тезисах или у вас есть экспертное мнение, дополняющее вышеизложенное, или у вас есть ответы на вопросы, или идеи как развивать данное направление.

*Началом освещения считается 2 часа после восхода солнца, а завершением солнечного освещения считается 2 часа до захода солнца.