Ing. Igor Iliaš SLNEČNÁ ENERGIA Konferencia KOMPLEXNÉ RIEŠENIA ENERGETICKÝCH POTRIEB ÚZEMNÝCH SAMOSPRÁV Banská Bystrica, 23. apríl 2009
Klimatické podmienky Slovenska Príklad množstva dopadajúceho slnečného žiarenia na 1 m 2 optimálne sklonenej plochy. Komárno Kysucké Nové Mesto Mesiac Množstvo žiarenia pri optimálnom sklone [Wh / m 2. deň] Mesiac Množstvo žiarenia pri optimálnom sklone [Wh / m 2. deň] Január 1476 Január 1442 Február 2368 Február 2263 Marec 3507 Marec 3246 Apríl 4777 Apríl 4156 Máj 5318 Máj 4715 Jún 5586 Jún 4662 Júl 5930 Júl 5059 August 5331 August 4519 September 4542 September 3657 Október 3250 Október 2926 November 1751 November 1563 December 1107 December 1066 Celoročný priemer 3752 Celoročný priemer 3278 Rozdiel: 13 %
Silné a slabé stránky Silné stránky Konštantná cena tepla počas 20 30 ročnej životnosti. Decentralizovaná výroba tepla nižšia závislosť od dodávateľov tepla a rastu cien palív. Žiadne negatívne ekologické vplyvy počas celej životnosti. Zanedbateľné prevádzkové náklady. Slabé stránky Relatívne vysoké investičné náklady. Systémy sú najefektívnejšie v oblasti teplôt do 100 C. Potreba doplnkových energetických zdrojov, pretože systémy nepokryjú spotrebu tepla počas celého roka, v našich podmienkach je ekonomicky zmysluplný stupeň pokrytia celoročných energetických potrieb na prípravu teplej vody okolo 60%. Problémy s inštaláciou na pamiatkovo chránených budovách. Možnosť 100 % recyklácie použitých konštrukčných materiálov. Relatívne vysoká účinnosť (30-60%). Bez nárokov na nové zastavané plochy. Vzájomná doplniteľnosť s inými obnoviteľnými energetickými zdrojmi. Veľký potenciál zvýšenia využitia solárneho tepla v oblasti akumulácie a solárneho chladenia. Krátka doba energetickej amortizácie. Technologická zrelosť.
Aktívne Príprava tepla a teplej vody Ploché a trubicové kvapalinové kolektory a bazénové absorbéry Teplovzdušné kolektory Fotovoltaické články Využívanie slnečného žiarenia Výroba elektriny Solárno-termické elektrárne Pasívne Premena slnečného žiarenia zachyteného konštrukciami budovy na teplo (ekoarchitektúra, slnečné domy,...)
Druhy slnečných kolektorov Kolektory Plastové absorbéry na ohrev bazénovej vody Ploché kolektory Vákuové kolektory Trubicové vákuové kolektory Ploché vákuové kolektory Koncentrujúce kolektory
Vákuové kolektory Popis systému: Kolektory pracujúce na princípe heat-pipe tepelných trubíc. V každej trubici je špeciálna zmes s veľmi nízkym bodom varu. Táto sa vyparuje, samočinne prúdi do hornej časti trubice kondenzátora, kde odovzdá teplo pretekajúcej solárnej kvapaline. Skondenzovaná zmes sa opäť vracia na spodok trubice. Cyklus sa opakuje.
Kolektor typ tepelná trubica Kolektor typ prietokový
Investícia: cca 4 500 5 000 Eur
Investícia: cca 4 500 5 000 Eur
Dimenzovanie na ohrev vody Spotreba cca 40 litrov teplej vody (50 ) na osobu; Objem zásobníka = cca 2 x denná spotreba teplej vody; Potreba energie na prípravu 300 litrov ohriatej pitnej vody (ohrev z 10 C na 50 C) denne sa vypočíta podľa vzťahu: Q = m. c. T Q = 300 kg. 1,16.10-3 kwh.kg -1.K -1. 40 K Q = 13,92 kwh / deň K tejto hodnote je potrebné pripočítať tepelné straty smaltovaného zásobníka (2,1 kwh/deň). Na prípravu 300 l ohriatej pitnej vody teda potrebujeme 16,02 kwh/deň.
Tab.: Energia žiarenia pri naklonení 40, lokalita Bratislava, a energia dodávaná solárnym systémom Klimatické údaje - zdroj: PVGIS (c) Európske spoločenstvá 2002-2006 Obdobie Mesiac Dopadajúca energia [kwh/m 2 /deň] 16-trubícový (absorbčná plocha 2,93 m 2 ) Energia dodávaná sol. syst. [kwh/deň] 12-trubicový (absorbčná plocha 2,19 m 2 ) 8-trubicový (absorbčná plocha 1,47 m 2 ) zima Dec 1,060 2,48 1,86 1,25 Jan 1,491 3,49 2,61 1,75 Feb 2,385 5,59 4,18 2,80 jar Mar 3,545 8,31 6,21 4,17 Apr 4,714 11,05 8,26 5,54 Máj 5,225 12,25 9,15 6,14 leto Jún 5,353 12,55 9,38 6,30 Júl 5,629 13,19 9,86 6,62 Aug 5,176 12,13 9,07 6,09 jeseň Sep 4,424 10,37 7,75 5,20 Celý rok (priemer) Okt 3,260 7,64 5,71 3,83 Nov 1,650 3,87 2,89 1,94 3,666 8,59 6,42 4,31 Ak potrebujeme 16 kwh/deň, volíme dva 12-trubicové kolektory, ktoré v lete budú dodávať cca 19 kwh/deň a pokryjú 70-80% celoročnej potreby tepla na ohrev vody.
Výhody vákuových trubicových kolektorov: Samočistiaci efekt, na trubice sa neusadzuje prach; Vďaka vákuu vo vnútri trubice neexistuje riziko kondenzovania vodnej pary na skle kolektora (kondenzát by zvyšoval optické straty kolektora); Vďaka vákuu vo vnútri trubice sú tepelné straty vyžarovaním do okolia zanedbateľné. Preto fungujú vákuové kolektory aj v zime pri veľkých rozdieloch teplôt, ako aj pri malej intenzite slnečného žiarenia, a zachovávajú si vysokú účinnosť; Kolektory zložené z hermeticky tesných trubíc majú vzhľadom na stálosť vákua dlhú životnosť a dosahujú vysoké výkony; Kompaktné prevedenie, moderný vzhľad; Žiadna faktúra za dodávku tepla; Jednoduchá montáž, minimálne nároky na údržbu; Možnosť natočenia trubice vosi natočenie absorbéra na juh možnosť využiť aj západne / východne orientované strechy; Prietokové možnosť umiestniť aj na fasádu či vodorovne; Nižšia hmotnosť menšia statická záťaž strechy (kolektory prefukujú ). Nevýhody vákuových trubicových kolektorov: Vyššia cena; Pri malom sklone hrozí v zime zapadnutie snehom. Obr.: Produkcia v našich halách vo Vyšnom Kubíne
Na čo si dať pozor pri výbere vákuových trubicových kolektorov Hrúbka skla trubice nie všetci výrobcovia nešetria (hrúbky od 1,6 mm do 2,5 mm); Je absorbér naozaj vo vákuu? Niektoré typy majú vákuum len medzi vonkajšou a vnútornou stenou a môže tak korodovať; Dajú sa trubice natáčať? Uloženie absorbéra mimo stredovej osi trubice); Záruka; Sú naozaj vákuové? (Hodnota podtlaku od 10-3 do 10-8 bar). Obr.: Test odolnosti voči nepriaznivým poveternostným podmienkam
Úspory: 80-100% energie na ohrev bazénu; 60-80% na ohrev vody; 30-40% na podporu vykurovania. Kde na to vziať? Vlastné zdroje, úvery (banky, stavebné sporiteľne); Dotácie: Pre fyzické osoby (domácnosti)... 100 Eur/m2 www.siea.gov.sk Pre obce - Environmentálny fond: žiadosti každoročne do 31.10. www.envirofond.sk Pre obce i podnikateľov EU Štrukturálne fondy: www.enviro.gov.sk www.siea.gov.sk
Ďakujem za pozornosť. Vykurovací systém UNIVENTA