תרומת דודי השמש לייצור אנרגיה ראשונית בישראל

מדינתנו התברכה בשמש מצפונה ועד דרומה ואכן גגות בתינו מכוסים לרב בצילינדרים לבנים ופאנלים שחרחרים לידם - זוהי תופעת דודי השמש והיא קיימת בצורה רחבה בישראל וקפריסין ולאחרונה רואים אותה גם בהרבה ארצות אחרות באגן הים התיכון ואף בחלק רחוק יותר של העולם. דוד השמש המודרני הוא פטנט של ממציא ישראלי בשם ד"ר צבי תבור שהציג מערכת חימום סולארית סיפונית בשנת 1958 כשכלול למערכת חימום מים פשוטה יותר. כיום נטען, כי המערכות הסולאריות לחימום מים חוסכות למשק החשמל הישראלי כ-4% מהחשמל וכאן נבדוק את הטענה הזו בחינה תיאורטית. 

ההיסטוריה המסחרית של דודי השמש מתחילה כתוצאה ממשבר הנפט של שנות השבעים, אז מדינת ישראל קיבלה החלטה אסטרטגית להפחית את התלות הזהב השחור, שאז שימש לייצור חשמל, וחייבה התקנת דודי שמש על כל בניין חדש. עם הזמן, נכללו בתקנות בניינים בני 1 עד 9 קומות, כאשר בבניינים הגבוהים יותר של 5 עד 9 קומות משתמשים במערכות לחץ וקולטים מרכזיים. לאור ריבוי בניינים רבי קומות בשנים האחרונות, שכידוע לא מחוייבים בהתקנת דודי שמש ותופעה של חלוקת דירות בערים הגדולות, נעשה דיון בכנסת בשנת 2012 בנושא עדכון והרחבה של התקנות בנושא אנרגיה סולארית לחימום מים, אך מאז לא הייתה התקדמות.

מערכת סיפונית סולארית לבתים מאפשרת לחמם את המים לטמפרטורה של 70-80 מעלות בימים בהירים, כך שלמעשה דוד סולארי בישראל שמותקן כראוי מייצר מים חמים כמאתיים חמישים עד שלוש מאות ימים בשנה. למרות שכדאיות דוד שמש בימים מעוננים מופחתת ויש כמובן גם צורך בתוספת חימום חשמלי בחורף, המים בדוד הסולארי יהיו לרב יותר חמים מאשר בדוד חשמל רגיל, ועל כן אפילו תוספת החשמל לחימום בעונה קרה תהיה פחותה ביחס לשימוש בדוד חשמל רגיל. עקב היעדר קולטים, דוד חשמל מכיל מים קרים ואילו דוד שמש יתחמם אפילו במצב של מעט שעות אור. כך למשל, ביום חורפי דוד חשמל יכיל מים בטמפ' 15 מעלות ואילו דוד שמש יכיל מים בטמפ' של 25 מעלות. אי לכך, סביר כי דוד שמש יצריך פחות חשמל לחימום. אפשר להניח כי רבע מהימים במהלך שנה יהיו ימים מעוננים במידה זו או אחרת, אך רק בימים מעטים לא יהיה שום הבדל בין צריכת חשמל של דוד שמש לבין הצריכה הגבוהה של דוד חשמל. למרות החשש שיש צורך בהפעלה רבה של הדוד הסולארי בחורף עקב ימים קצרים וקור, הרי גם בשיא החורף הימים הקרים לרב אינם ימים של גשם אלא דווקא ימים בהירים של קרה. בימים של קרה אין בעיה של שמש, ולכן למעשה אין צורך בהפעלת הרבה חימום חשמלי בדוד שמש, בניגוד לצורך של חימום במזגנים ומחממים.

מובן שההשוואה בין צריכת חשמל של דוד שמש לדוד חשמל מבחינה אנרגטית אינה פשוטה ולא בכל מקרה אכן עדיף דוד שמש על פני דוד חשמל. יש לקחת בחשבון שחלק מדודי שמש לא ממוקמים לחשיפה טובה לשמש ולכן קיומם אינו תורם הרבה. בנוסף, דוד שמש מצריך תחזוקה שוטפת, כך שקיום נזילות, הצטברות לכלוך על קולטים וקורוזיה במערכת יכולים לגרום לחוסר יעילות וכך להפעלה נוספת של חימום חשמלי.

בפועל, דודי שמש לרב אכן מתוחזקים וממוקמים היטב ולכן מתפקדים בצורה אופטימלית. כתוצאה, הם יוצרים חסכון משמעותי לבעלי דירות - שווה ערך לכאלף קוט"ש לדוד שמש ממוצע בשנה אחת. בישראל יש כ- 2.2 מיליון בתי אב, וליותר ממחציתם קיים דוד שמש פעיל. למעשה, מעל למיליון בתי אב עם דוד שמש חוסכים למשק סדר גודל של 1.5-2.5 מיליארד קוט"ש. המשק הישראלי מייצר כ-62 מיליארד קוט"ש בשנה וצורך סדר גודל של 57 מיליארד קוט"ש (נכון לשנת 2013), מה שמביא אותנו לחיסכון של 2.6-4.4% בצריכת חשמל. מבחינת תרומה לייצור אנרגיה ראשונית - בהתחשב ששוק החשמל מהווה בערך 32% מכלל משק האנרגיה הישראלי, מדובר בתרומה של 0.8-1.3% לסך ייצור אנרגיה ראשונית ע"י דודי השמש שפרוסים במדינה.

הכותבים הם חלק מצוות למד אנרג'י, אשר עוסקת בתכנון וניהול אנרגיה ומתמחה בפתרונות אנרגיה מבוזרת וקידום טכנולוגיות חדשות.

הוסף תגובה
1 תגובות
התמונה של אנונימי
גל
תודה! אשמח לקרוא ניתוח ברמה כזאת גם על פרוייקט הלוחות הסולריים שממוקמים על גגות בתי ספר, והאם זה משתלם כלכלית להתקין אותם או שזו בעיקר אמירה חינוכית ואידאולוגית
צור קשר