Surinktos ir išnagrinėtos individualios energijos taupymo idėjos

Tai yra „analizės“ kategorijos komentaras pirmiau nurodyta prasme. Laukiama pastabų ir (arba) pataisymų.

Tai yra „projekto“/„prelim.analizės“ būsena.

REDAGUOTI (2022–10–28): Siekiant konservatyviau įvertinti galimą sutaupymą, buvo pakoreguoti
rodymo parametrai. Ankstesnės trukmės ir našumo vertės
atitinkamai buvo 5 minutės ir 10 l per minutę. Anksčiau tikslinė temperatūra buvo 38 °C.

Energijos taupymo potencialas, susijęs su privačių namų ūkių sunaudojamo šilto vandens kiekio mažinimu: dušo rodymas
======================================================

1. Apskaičiuotas sunaudoto šilto vandens kiekis (V_ww) vienam dušui ir energijos ekvivalentas:

Prielaidos:
– vidutinė dušo įranga su 10 litrų vandens pralaidumu
per minutę – temperatūra vietinio šilto vandens katilo išėjimo angoje: T_bwo = 60 laipsnių C [1
] – temperatūra dušo vandens maišytuvo įėjimo taške: 55 °C = T_mwi [1
] – vidinio šalto vandens temperatūra: 12 laipsnių C = T_mci [avg, est.
] – tikslinė dušo išėjimo temperatūra: 35 laipsniai C = T_tgt
– vandens pralaidumas aktyviojo dušo sąlygomis: 8 litrai per minutę = v
– dušo trukmė: 3 minutės = T_dur
– vandens šiluminė talpa: c_V = 4,2 kJ/(kg K), žr. [3]

Maišymo santykis, išreikštas šilto vandens dalimi gama,

    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

Viename literinio maišytuvo išėjime yra tik gama * 1 litras šilto vandens.
Seka šilto vandens kiekį vienam dušui 

    V_ww = T_dur * v * gamma = 24 * 23/43 litrai = apie 13 litrų

Tam šalto vandens kiekiui įšildyti, siekiant paprastumo, kurio temperatūra T_sci = T_mci = 12 °C,
iki T_bwo reikia bent energijos

    delta Q = V_ww * \rho * (T_bwo – T_mci) * c_V = 13 kg * 48 K * 4,2 kJ/(kg K) = apie 2,62 MJ

Ši energija – tai energija, neatsižvelgiant į nuostolius, patiriamus
pereinant iš jėgainės į šilto vandens katilą ir jį įtraukiant. Jei manome
, kad katilo efektyvumas eta = 80 %, prie namų ribos
reikia 2,62 MJ/0,8 = 3,275 MJ energijos. (už kiekvieną dušą)

(Siekiant apskaičiuoti energijos poreikį pagal „importuotų dujų“ lygį, dar reikia
atsižvelgti į elektrinių patiriamus papildomus nuostolius.)

2. Asmenų, kurie vieną kartą per dieną priima dušus pavyzdinėje ES šalyje, skaičius:

Tarkime, kad 65 % gyventojų kasdien ima dušus. Šalyje, kurioje
gyvena 80 mln. žmonių, bendras energijos kiekis, kurį ši dalis suvartoja dušui,
kasdien yra: 80 * 10,6 * 0,65 * 3,275 MJ/eta_pp = 170,3 * 10,36 MJ/eta_pp = 170,3 * 10,3 * 10–312 J/eta_pp. 
Per metus ši energijos dalis yra apie 62,2 * 10°15 J/eta_pp =: W_showeringA_DE. 
(Čia eta_pp = elektrinės efektyvumas)

3. Palyginimas
Iš Rusijos į ES importuojamų dujų energijos ekvivalentas 2019 m. kasmet:
6876 * 10Κ15 J [4][4b]. Importavo į Vokietiją apie trečdalį, t. y. 2300 * 10°15 J per metus.
Taigi: Atitinkamai 2,7 proc. šios importuotos sumos eta_pp (prelim. skaičiavimas!)
naudojama minėtai gyventojų daliai parodyti.

5. Išlygos ir pastabos

– Redagavus: Siekiant išvengti, kad taupymo potencialas nebūtų pervertintas, dabar įskaičiuojamos sumos, skirtos dušos trukmei ir pralaidumui, reikalaujančios daugiau
išteklių turinčiam žmogui.  
Energijos dalis, palyginti su importu iš Rusijos, atrodo didelė. [TODO: kryžminis patikrinimas] Priežastis
tikėtina, kad konkreti energijos rūšis lyginama su visų rūšių pirminės energijos suvartojimu.
– Vasaros laikotarpiu šalto vandens temperatūra greičiausiai bus aukštesnė, nei numatoma, ir dėl to sumažės
apskaičiuotas energijos suvartojimas.
– Skirsnyje „Palyginimas“ reikia suprasti, kad vienas su kitu
susiję energijos kiekiai yra tik skaitinės vertės, neatsižvelgiant į faktinį energijos srautą.
  Pavyzdžiui, sutaupius pusę suvartotos energijos,
gamtinių dujų suvartojimas nesumažės tokiu pačiu kiekiu. Taip yra todėl, kad šildymas, be kita ko,
vykdomas namuose naudojant skirtingus energijos išteklius, o kitos pagrindinės rūšys yra:
a) elektros energija (kuri gaminama tik pagal tam tikrą gamtinių
dujų dalį) ir b) nafta (kurios suvartojimo sumažėjimas turės tik nedidelį poveikį dujų suvartojimui).
  Taigi „lygiavertis“. Tinkamai ištirtų veiksnių taikymas leistų
perskaičiuoti į importuotą dujų kiekį.

6. Nuorodos

[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

Kiek energijos gausime, jei nebevartosime gaiviųjų gėrimų?