Enskilda energibesparingsidéer som samlats in och analyserats

Detta är en kommentar till kategorin ”analys” i den mening som avses ovan. Kommentarer/korrigeringar är välkomna.

Detta har status som ”utkast”/”prelim. analysis”.

REDIGERA (2022–10–28): Parametrarna för ”duschning” justerades för att ge en mer konservativ uppskattning
av potentiella besparingar. Tidigare värden för varaktighet och genomströmning var 5 min
respektive 10 l per minut. Måltemperaturen var tidigare 38 grader C.

Beräkna energibesparingspotentialen genom att minska hushållens varma vattenförbrukning: duschning
= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =

1. Beräkna mängden varmvatten som används (V_ww) per gång duschen och energiekvivalenten:

Antaganden:
— genomsnittlig duschinstallation med 10 liter vattengenomströmning
– temperatur vid den lokala varmvattenpannans uteffekt: T_bwo = 60 °C [1
] – temperatur vid ingången till duschvattenblandaren: 55 DEG C = T_mwi [1]
– temperatur för internt kallt vatten: 12 DEG C = T_mci [avg., est.]
- duschproduktionens måltemperatur: 35 DEG C = T_tGT
– vattengenomströmning i aktiv dusch: 8 liter per minut = v
- duschtid: 3 minuter =
T_dur – värmekapacitet: c_V = 4,2 kJ/(kg K), se [3]

Blandningsförhållande, uttryckt som andelen varmvatten gamma, från

    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

I utflödet av en liter blandare finns endast gamma * 1 liter varmt vatten.
Följer mängden varmvatten per gång en dusch tas: 

    V_ww = T_dur * v * gamma = 24 * 23/43 liter = cirka 13 liter

För att upphetta denna mängd kallvatten, för enkelhetens antagande att temperaturen T_sci = T_mci = 12 grader C,
till T_bwo, kräver minst energin

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

Denna energi är den som inte tar hänsyn till förluster som uppstår på vägen
från kraftverket till och med den varma vattenpannan per hus.
Om vi bedömer pannans effektivitet = 80 % är den mängd energi som
behövs vid husgränsen 2,62 MJ/0.8 = 3,275 MJ. (per gång en dusch tas)

(För att beräkna energibehovet från detta på nivån ”importerad gas” måste de
ytterligare förluster som uppstår vid kraftverken fortfarande införlivas.)

2. Antal personer som tar en dusch en gång om dagen i ett exemplariskt EU-land:

Anta att en andel på 65 % av befolkningen tar en dusch dagligen. I ett land med
80 miljoner människor förbrukas den totala mängden energi som denna andel förbrukar för att ta en dusch
dagligen: 80 * 10 kl 6 * 0.65 * 3,275 MJ/etakl p = 170.3 * 10 µl 6 MJ/eta- p = 170.3 * 10 µl 12 J/etato p. 
Per år är denna energiandel cirka 62.2 * 10 °15 J/eta- p =: W_showeringA_DE. 
(Här etato p = kraftverkens effektivitet)

3. Jämförelse av
Energiekvivalent gas som importerades från Ryssland till EU varje år 2019:
6876 * 10 °15 J [4] [4b]. Importerar omkring en tredjedel till Tyskland, dvs. 2300 * 10–15 J per år.
Således gäller följande: För att visa upp den nämnda befolkningsandelen används en motsvarande cirka 2,7 %/ETA-p av denna importerade mängd (
prelim. kalkyl!).

5. Förbehåll och kommentarer

— Efter redigeringen: Beloppen för uppvisande tid och produktion förutsätter nu en
mer resursmedveten person för att undvika att överskatta besparingspotentialen.  
– Energiandelen i förhållande till importen från Ryssland ser ut som stor. [TODO: dubbelkontroll] Ett
sannolikt skäl är att en viss energityp jämförs med en förbrukning från alla typer av primärenergi.
— Under sommarperioden kommer den kalla vattentemperaturen sannolikt att vara högre än vad som här antas, vilket minskar
den beräknade energiförbrukningen.
— I jämförelseavsnittet är det underförstått att de energimängder som
hänför sig till varandra endast är numeriska värden, oberoende av det faktiska energiflödet.
  Att spara hälften av den använda energin kommer till exempel inte att leda till att
naturgasförbrukningen minskar i samma mängd. Detta beror på att uppvärmning för bland annat
duschning sker i bostäder med olika energitillförsel, och ytterligare viktiga typer är
a) el (som endast produceras med en viss andel
naturgas) och b) olja (vars minskade förbrukning endast kommer att påverka gasförbrukningen marginellt).
  Således ”motsvarande”. Om man tillämpade faktorer som undersökts på lämpligt sätt skulle det vara möjligt
att omvandla dem till de mängder importerad gas som sparas in.

6. Referenser

[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

Hur mycket energi kommer vi att vinna om vi slutar att konsumera läskedrycker?