Od paru lat intensywnie rozważam wiele dróg rozwoju mojego systemu energetycznego. Ostatnio trafiłem na dość ciekawe urządzenie - agregat prądotwórczy, który daje na wyjściu prąd stały (DC) zamiast prądu zmiennego (AC). To nie jest żadna sztuka, ale poprawia nieco sprawność ładowania akumulatora w porównaniu do zwykłej ładowarki AC. Wiadomo, że sprawność agregatów oscyluje sporo poniżej 50%, więc i tak jest to trochę słabo, a nawet ten z prądem stałym na wyjściu niewiele zmienia. Niemniej jednak jest to jakiś mały krok do przodu, zanim pojawią się docelowe akumulatory paliwowe. Wtedy wystarczy tylko podłączyć baniak z gazem/olejem/innym paliwem i mamy prąd na zimę.
Przez 9 miesięcy można mieć prąd z instalacji off-grid. Oczywiście potrzebny jest kosztowny magazyn, ale jeśli ktoś da radę sam go zbudować z dostępnych elementów, szczególnie chodzi o pozyskanie ogniw, najlepiej z fabryki bez pośredników, to poniesiony koszt ma jeszcze szansę się zwrócić. Pozostaje tylko ta nieszczęsna zima, gdzie słońca nie ma, a akumulator pozostaje pusty. Czy opłaca się ładowanie agregatem na LPG o sprawności powiedzmy 30%?
W 11 kg butli gazu jest w przeliczeniu coś koło 140 kWh, cena butli to 70 zł. Uwzględniając sprawność 30%, z 140 robi się 42, czyli cena prądu z agregatu wynosi 1,60 zł. I niestety, jest to drożej niż z sieci. A gdyby tak wykorzystać pozostałe 70% traconej energii w agregacie w celach grzewczych? Agregat z odzyskiem ciepła zamiast kotła gazowego?
Zapotrzebowanie domu na ciepło wynosi 5000 kWh/rok, podzielone przez 100 kWh (tyle ciepła z jednej butli) daje 50 butli, co kosztuje 3500 zł. Zostaje 40 kWh prądu z jednej butli, 50 x 40 kWh = 2000 kWh prądu do wykorzystania w zimie, bo wtedy można wykorzystać również ciepło. Gdyby całą energię gazu zamieniać w ciepło, potrzeba wtedy do ogrzania 35 butli, 35 x 70 = 2500 zł. 1000 zł kosztuje wytworzenie 2000 kWh prądu. 50 gr za kWh, i żegnaj elektrownio...
Zapotrzebowanie domu na prąd wynosi 3000 kWh/rok, czyli potrzeba 750 kWh na 3 miesiące zimy. 2000 - 750 = 1250 kWh tyle zbędnego prądu zostaje. Co z tym zrobić? Można połowę zapotrzebowania pokryć pompą ciepła, która zużyje 2500 kWh/3 = 830 kWh. 830 + 750 = 1580 kWh. Więc wystarczy 25 butli (1750 zł), niestety wtedy zabraknie 580 kWh prądu, najlepiej wstrzelić się na 0, nieco zmniejszając moc pompy ciepła.
Ile może wytrzymać markowy agregat? Zużycie 2500 kWh ciepła + 1580 kWh prądu przez 3 miesiące to około 45 kWh dziennie. Jeśli magazyn ładujemy prądem 0.3C, agregat musiałby pracować około 3 godzin dziennie, potrzebny silnik spalinowy o mocy 15 kW, który przy 30% sprawności da 5 kW prądu. Magazyn powinien mieć 1580 kWh/90 dni = 18 kWh.
3 godziny x 90 dni, wychodzi 180 godzin rocznie + jakieś sytuacje nieprzewidziane, niech będzie 200 godzin. Samochody robią po 300000 km bez remontu silnika, jeśli średnio jadą z prędkością 50 km/h, to jest to 6000 godzin. Wychodzi, że dobrze wykonany silnik agregatu powinien wytrzymać 30 lat, czyli 2 razy dłużej niż kocioł gazowy. 😉
