Събрани и анализирани индивидуални идеи за икономия на енергия

Това е коментар на категорията „анализ“ в посочения по-горе смисъл. Приветстват се коментари/корекции.

Това е със статус „проект „/„предварителен анализ“.

РЕДАКТИРАНЕ (2022—10—28): Параметрите за „душ“ бяха коригирани, за да се даде по-консервативна оценка
на потенциалните икономии. Предишните стойности за продължителност и производителност бяха
съответно 5 минути и 10 l на минута. Преди това целевата температура е била 38 градуса C.

Изчисляване на потенциала за икономии на енергия чрез намаляване на потреблението на топла вода в домакинствата: душове
= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =

1. Изчислява се количеството използвана топла вода (V_ww) за всеки път на душ и енергийния еквивалент:

Допускания:
— средна душа инсталация с производителност 10 литър на
минута — температура на изхода на местния топъл водогреен котел: T_bwo = 60 deg C [1]
- температура на входа на водосмесителя за душ вода: 55 DEG C = T_mwi [1]
- температура на вътрешната студена вода: 12 DEG C = T_mci [avg., est.]
— целева температура на изхода на душа: 35 DEG C = T_tgt
— дебит на водата в активния душ: 8 литър на минута = v
— продължителност на духовете: 3 минути = T_dur
— топлинен капацитет на водата: c_V = 4,2 kJ/(kg K), вж. [3]

Коефициент на смесване, изразен чрез гама-дела на топлата вода, от

    T_tgt = gamma T_mwi + (1-gamma) T_mci = T_mci + gamma (T_mwi — T_mci)
gamma = (T_tgt — T_mci)/(T_mwi — T_mci) = 23/43

В един литър миксер има само гама-1 литър топла вода.
Следва количеството топла вода за всяко вземане на душ, 

    V_ww = T_dur * v * gamma = 24 * 23/43 литра = около 13 литра

За да се подгрява това количество студена вода, за което се приема, че е с температура T_sci = T_mci = 12 deg C,
до T_bwo, се изисква поне енергията

    делта Q = V_ww *\ rho * (T_bwo — T_mci) * c_V = 13 kg * 48 K * 4,2 kJ/(kg K) = около 2,62 MJ

Тази енергия е енергията, без да се вземат предвид загубите, възникнали по пътя
от електроцентралата към и включително котела за топла вода за всяко помещение. Ако считаме
, че к.п.д. на котела е 80 %, тогава на границата на помещението
необходимото количество енергия е 2,62 MJ/0.8 = 3,275 MJ. (веднъж вземете душ)

(За да се изчисли търсенето на енергия от това на ниво „доставен газ“, загубите,
които възникват допълнително в електроцентралите, все още трябва да бъдат включени.)

2. Броят на хората, които вземат душ веднъж дневно, в образцова страна от ЕС:

Приемете, че дял от 65 % от населението ежедневно взема душ. В държава с население от
80 млн. души общото количество енергия, потребявана от този дял за вземане на душ, е,
ежедневно: 80 * 10 ^ 6 * 0.65 * 3,275 MJ/etaļp = 170.3 * 10 ^ 6 MJ/etaļp = 170.3 * 10 ^ 12 J/etaļp. 
Годишно този дял на енергията е около 62.2 * 10 ^ 15 J/etaļp =: W_preseringA_DE. 
(Тук eta-p = КПД на електроцентралата)

3. Сравнение:
Енергиен еквивалент на газ, внесен от Русия в ЕС, годишно през 2019 г.:
6876 * 10 ^ 15 J [4] [4b]. Внася в Германия около една трета от него, т.е. 2300 * 10 ^ 15 J годишно.
По този начин: За показване на посочения дял от населението се използва еквивалентът на около 2,7 %/eta-p
от това внесено количество (предварително изчисление!).

5. Уговорки и коментари

— След редактирането: За да се избегне надценяване на потенциала за икономии, сега се приема,
че сумите за показване на продължителността и производителността са по-осведомени по отношение на ресурсите.  
— Делът на енергията спрямо вноса от Русия изглежда голям. [TODO: кръстосана проверка]
Най-вероятно причината е, че конкретен вид енергия се сравнява с потреблението от всички видове първична енергия.
— През летния период температурата на студена вода вероятно ще бъде по-висока от предполагаемата тук, което ще намали изчисленото
потребление на енергия.
— В раздела за сравнение следва да се разбира, че енергийните количества,
свързани помежду си, са само цифрови стойности, независимо от действителния енергиен поток.
  Например спестяването на половината от използваната енергия няма да доведе до намаляване на потреблението на
природен газ със същото количество. Това се дължи, наред с другото, на отоплението на жилищата от различни източници
на енергия, като други основни видове енергия са:
а) електроенергията (която се произвежда само с определен дял от природен
газ) и б) нефтът (чието намаляване на потреблението само ще засегне в значителна степен потреблението на газ).
  Следователно „еквивалентно на“. Прилагането на подходящо проучени фактори би позволило
превръщането в спестени количества внесен газ.

6. Препоръки

[1] https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/haushalt-wohnen/warmwasser#gewusst-wie

[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Specific_heat_capacity

[4] https://www.businessinsider.de/wirtschaft/handel/wenn-wir-komplett-auf-russisches-gas-verzichteten-so-viel-muesste-in-der-eu-eingespart-werden-a/

[4b] https://www.fz-juelich.de/iek/iek-3/DE/Home/home_node.html

Колко енергия ще спечели, ако спрем да консумираме безалкохолни напитки?