Warmwasserbereitung mit Zeitschaltuhr vs. Solarumsteller: Eine Fallstudie

Der folgende Artikel von Scott Young von CATCH Power bietet einen Einblick in die Welt der Warmwasserumleiter, die überschüssige Sonnenenergie nutzen, um das Element in elektrischen Warmwasserbereitern anzutreiben. Warmwasserumlenker sind eine großartige Möglichkeit, den solaren Eigenverbrauch zu steigern und derzeit deutlich günstiger (wenn auch weniger vielseitig) als Batteriespeicher. In Australien gibt es eine Reihe von Optionen für die Umleitung von Warmwasser; Am Ende dieses Artikels finden Sie eine (unvollständige) Liste.

Bitte beachten Sie, dass das Beispiel aus diesem Artikel für Ihre Situation möglicherweise nicht relevant ist, da die Warmwasserbereitungs- und Solaranlagen von Person zu Person unterschiedlich sind. Beachten Sie außerdem, dass verschiedene Umleiterprodukte unterschiedliche Funktionen und Fähigkeiten haben und andere Einheiten möglicherweise nicht wie unten beschrieben funktionieren (CATCH Power verwendet beispielsweise eine Internetverbindung und einen Vorhersagealgorithmus, um die Leistung einiger seiner Produkte zu optimieren.)

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Wir hören immer wieder Leute darüber reden, Zeitschaltuhren für die Warmwasserbereitung zu installieren. Helfen Zeitschaltuhren Solarhäusern tatsächlich dabei, ihre Warmwasserkosten zu senken? Auch wenn es wie eine kluge Idee erscheint, lautet die Antwort in den meisten Fällen leider „Nein“. Warum das so ist, erklären wir in diesem Artikel.

Warum das Erhitzen von Wasser mit einer Zeitschaltuhr tatsächlich mehr kosten kann

In den meisten Situationen kostet die Installation einer Zeitschaltuhr für Ihr Warmwasser Geld. Dafür gibt es zwei einfache Gründe:

1. Wenn der Timer eingeschaltet ist, importieren Sie die meiste Zeit Energie.
2. Für jede importierte Stromeinheit muss Ihre Solaranlage mindestens 2 erzeugen.

Der schwer fassbare „perfekte“ Sonnentag

Beginnen wir mit einem Blick auf den perfekten Sonnentag. Die folgende Grafik zeigt, wie eine 5-kW-Solaranlage an einem perfekten Sonnentag voraussichtlich funktionieren wird. Wir haben eine typische Warmwasser-Heizlast hinzugefügt, die über einen Timer läuft (das orangefarbene Zeug).

Wie Sie der Tabelle entnehmen können, wird bei einer 5-kW-Solaranlage und einem perfekten Sonnentag der Großteil Ihres Warmwassers tatsächlich durch die Sonne erwärmt. Aber auch am perfekten Sonnentag kaufen Sie einen Teil des Stroms aus dem Netz.

Jeglicher Warmwasserstrom, der über der Solarkurve erscheint, ist Energiebezug aus dem Netz.

Es ist wichtig zu verstehen, dass der perfekte Sonnentag wie ein Einhorn ist; Sie sind aufregend, einige Leute haben behauptet, sie zu sehen, aber für die meisten Menschen sind sie immer einfach unerreichbar. Woher wissen wir das? Weil CATCH Power Hunderte von mit dem Internet verbundenen, „intelligenten“ Warmwasserumleitern installiert hat und wir jeden Tag im ganzen Land erleben, wie sich der „echte“ Solartag abspielt.

Der typische Sonnentag

Wenn wir also behaupten, dass der perfekte Sonnentag schwer zu finden ist, wie sieht dann ein typischer Sonnentag aus?

Auch hier können wir uns die Daten der im ganzen Land installierten CATCH-Warmwasserumlenkeinheiten ansehen, die zeigen, was tatsächlich im Haus passiert. Die folgende Grafik zeigt Ihnen, wie ein typischer Sonnentag (im Sommer) aussieht.

Ganz anders sieht die Solarleistung aus, wenn man sich mit realem Wetter und realen Solarerträgen auseinandersetzt. Wir haben auch die durchschnittlichen Tageslasten in die Grafik eingefügt und die Warmwasserlast darüber platziert (weil das mit einer Zeitschaltuhr oft so funktioniert).

Aus dieser Grafik können Sie ersehen, dass jetzt deutlich mehr Energie aus dem Netz bezogen wird. Bedenken Sie auch, dass dies ein durchschnittlicher Tag mitten im Sommer ist. In den Wintermonaten geht es noch teuflischer zu.

Damit Sie Geld sparen können, indem Sie Ihr Warmwasser auf eine Zeitschaltuhr stellen, ist es wichtig sicherzustellen, dass Sie doppelt so viel Energie exportieren, wie Sie aus dem Netz beziehen. Wenn wir diesen durchschnittlichen Tag als Test verwenden, können wir visuell erkennen, dass dies nicht der Fall ist. Wenn die obige Grafik tatsächlich Ihr Haus wäre, hätten Sie an diesem Tag Geld verloren.

Folgendes haben wir anhand der Daten beobachtet: Wenn Sie über eine 5-kW-Solaranlage verfügen, gibt es nur wenige Tage im Jahr, an denen die Installation eines Timers für Ihr Warmwasser einer Nettoeinsparung gleichkommt. Wenn die Leistung Ihrer Solaranlage weniger als 5 kW beträgt, gibt es KEINE Tage im Jahr.

Genauer hinsehen

Woher kommt diese Idee „2 für jede gekaufte Einheit exportieren“? Es geht um Stromtarifregelungen.

Machen wir einige Annahmen:

• Die Kosten für Volltarifstrom betragen 26 Cent
• Die Kosten für Off-Peak-Strom betragen 10 Cent
• Der Solarexportsatz beträgt 8 Cent

Bevor Sie uns nun eine E-Mail schicken, wenn Sie mit diesen Zahlen nicht einverstanden sind – ich weiß, dass es in Australien einige Orte gibt, an denen die Stromtarife deutlich günstiger sind als wir vermuten, und es gibt auch Leute, die an ihrem Weetbix ersticken, weil sie viel mehr bezahlen Ich denke, das sind berechtigte Annahmen.

Gehen wir zunächst davon aus, dass wir 1 kWh Energie in unseren Warmwasserspeicher stecken müssen, um ihn heiß zu machen.

Bevor es Sonnenkollektoren und Zeitschaltuhren sowie intelligente Warmwasserumleiter gab, war Strom außerhalb der Spitzenzeiten die einzige Möglichkeit, diese 1 kWh Energie zu erhalten, die uns 1 x 10 Cent = 10 Cent gekostet hätte.

Jetzt kommen unsere guten Freunde, das Solarinstallationsunternehmen, und sagen zu Ihnen: „Wir können Ihr Warmwasser auf eine Zeitschaltuhr stellen.“ Es wird dazu beitragen, die Einsparungen, die Sie mit Ihrer Solaranlage erzielen, zu verbessern.“ Also entscheiden Sie sich, es zu tun.

Sie haben jetzt eine glänzende neue Solaranlage und Ihr Warmwasser läuft jetzt mit einer Zeitschaltuhr.

Wie sich herausstellt, wird Ihr erster Tag der Warmwasserbereitung ein regnerischer Tag (weil es – wie jeder weiß, der Solaranlagen besitzt – normalerweise eine Woche lang regnet, nachdem Sie die Anlage zum ersten Mal installiert haben). Es wird nicht genug Solarenergie erzeugt, um Ihren gesamten Warmwasserbedarf zu decken. Die 1 kWh Energie, die wir früher außerhalb der Spitzenzeiten bezogen, kommen jetzt aus dem Volltarifnetz, sodass 1 kWh 1 x 26 Cent = 26 Cent kostet.

Bevor die Solarenergie auf den Markt kam, kostete sie 11 Cent, heute sind es 26 Cent, also liegen wir mit 26 – 10 = 16 Cent im Loch.

Aber es ist nicht nur Untergang und Finsternis, es gibt eine Zeit später am Tag, in der wir Solarenergie in das Netz einspeisen, damit wir unsere Verluste dort wieder wettmachen können. Aber um diese 16 Cent zurückzuverdienen, müssen wir 16/8 Cent = 2 kWh ins Netz verkaufen.

Hier kommt das „2 für 1“ ins Spiel – und zwar nur, um Sie wieder in eine neutrale Position zu bringen! Um tatsächlich echte Einsparungen zu erzielen, müssen Sie weiterhin Rückverkäufe an das Stromnetz tätigen.

Wie ein Umsteller das Problem behebt

Wenn die Timer nicht funktionieren, wie kann ein intelligenter Warmwasserumsteller das Problem beheben?

Ein Solarumlenker wie CATCH erkennt nicht nur, welcher Teil Ihrer Solarenergie für die Warmwasserbereitung zur Verfügung steht; Außerdem wird es den ganzen Tag über perfekt verfolgt, unabhängig von der Solarleistung und den Lasten, die im Haus anfallen.

Die obige Grafik stammt aus einer real funktionierenden Blue CATCH-Installation. Wie Sie der Grafik entnehmen können, war der 11. Januar ein fantastischer Sonnentag. Aber es war ein heißer Tag und den ganzen Tag über lief eine Ladung (oder eine Reihe von Ladungen) im Haus. Zu dieser Jahreszeit, an einem sonnigen Tag, war es höchstwahrscheinlich eine Klimaanlage. Die Grünfläche ist die Energiemenge, die dem Haus tagsüber im Überschuss zur Verfügung steht. Wenn dieses Warmwassersystem mit einer Zeitschaltuhr betrieben worden wäre, wäre die Warmwasserbereitung ein sehr teurer Tag geworden.

Wie Sie der Grafik entnehmen können, ist die in den Warmwasserspeicher (in Orange dargestellt) gelieferte Energie perfekt auf die Menge des verfügbaren Solarüberschusses abgestimmt, da sich mit dem Überschuss auch die Rate der Energielieferung an den Warmwasserspeicher ändert – bis die Thermostatabschaltung wurde erreicht (orangefarbener Punkt). Aus der Grafik geht deutlich hervor, dass die gesamte verfügbare Energiemenge (über einen längeren Zeitraum) ausreichte, um das Wasser bis zum Abschalten zu erhitzen. Für die Heizarbeiten war zu keinem Zeitpunkt Netzstrom erforderlich.

An einem bewölkten Tag

Was ist, wenn das Wetter bewölkt oder regnerisch ist? Es wird nur wenig oder gar keine überschüssige Solarenergie zur Verfügung stehen, die in den Warmwasserspeicher umgeleitet werden kann.

Wenn Ihr Umsteller intelligent und mit dem Internet verbunden ist (wie Blue CATCH), dann „weiß“ er, dass morgen ein Tag mit schlechter Sonneneinstrahlung sein wird, und entscheidet sich, den Strom außerhalb der Spitzenzeiten zum Erhitzen des Wassers zu nutzen. Wenn eine zusätzliche Stromquelle benötigt wird, handelt es sich auf diese Weise um die nächstgünstigere Stromquelle und nicht um den Netztarif.

Hier ist ein Beispiel:

In diesem Beispiel reichte die Solarenergie am 10. März nicht aus, um die gesamte Heizaufgabe zu erfüllen. CATCH hatte dies am Abend zuvor vorhergesehen und nutzte die Nebensaison, um die Arbeit zu erledigen. Man errechnete, dass eine sehr kleine Menge Nebenlast (die orangefarbene Spitze am späten 10.) erforderlich sei, um die Arbeit am 11. beginnen zu können.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Installation einer Zeitschaltuhr zur Erwärmung Ihres Warmwassers mit Solarenergie Sie im Laufe des Jahres höchstwahrscheinlich Geld kosten wird. Nur ein intelligenter Warmwasserumsteller kann die tatsächlichen Einsparungen erzielen, die Sie von Ihrer Solaranlage erwarten.

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