Odnawialne źródła energii

1. Odnawialne źródła energii

2. Heliosin- technologia solarna próżniowa

3. 1 ) Kompletna rura solarna Podstawowe elementy rury solarnej to: próżniowa rura solarna, aluminiowy radiator oraz rurka cieplna zakończona kondensatorem. Próżniowa rura solarna to dwie szklane rury zespolone ze sobą, pomiędzy którymi wytworzono próżnie (P = 5 · 10-3 [Pa]). Rura szklana wykonana z odpornego na uszkodzenia szkła borowo-krzemowego ma za zadanie ochraniać umieszczony wewnątrz niej absorber, a także stanowi doskonałą powłokę przepuszczającą promienie słoneczne przy minimalnym ich odbiciu od powierzchni zewnętrznej rury. Wewnętrzna rura szklana pokryta jest od strony próżni trójwarstwową powłoką absorpcyjną (Al-NA/Al). Próżnia zapewnia doskonałą przenikalność promieniowania słonecznego do absorbera i minimalną emisję promieniowania cieplnego z nagrzanego absorbera do otoczenia Próżniową rurę solarną przedstawia rysunek

5. Proces przekazywania ciepła Rurka cieplna znajduje się wewnątrz rury solarnej. Wykonana jest z miedzi i umieszczona w aluminiowym radiatorze, który przejmuje ciepło z absorbera i przekazuje je rurce cieplnej . Wewnątrz rurki cieplnej znajduje się niewielka ilość płynu niezamarzającego i parującego już w 25oC. Gdy absorber przekazuje ciepło do rurki cieplnej płyn zaczyna parować i kieruje się do kondensatora, który wpięty jest w przepływowy wymiennik ciepła. W kondensatorze następuje wymiana ciepła w wyniku której para skrapla się i grawitacyjnie powraca na dno rurki cieplnej. Cały proces zaczyna się od nowa.

6. Specyfikacja techniczna kolektora HELIOSIN

7. Certyfikaty kolektorów Heliosin Szwajcarski certyfikat SPF o numerze C1055, jest dowodem na przeprowadzone badania kolektorów Heliosin AKH i jednocześnie ich wynikiem DIN CERTCO wykonany w Berlinie. Jest potwierdzeniem badań przeprowadzonych w Szwajcarii zgodny z polskimi normami EN 12975-1:2006-06 EN 12975-2:2006-06

8. Zestawu solarnego HELIOSIN

9. W zależności od uwarunkowań technicznych i wymagań użytkownika zestawy solarne występują w różnych konfiguracjach np.: • - zestaw Heliosin 200 AHT 24 lub 200-II AKH 24 • - zestaw Heliosin 200 AKH 36 lub 200-II AKH 36 • - zestaw Heliosin 200 AKH 48 lub 200-II AKH 48 • - zestaw Heliosin 300-II AKH 30 • - zestaw Heliosin 300-II AKH 42 • - zestaw Heliosin 300-II AKH 48 • - zestaw Heliosin 300-II AKH 60 Oznaczenia : 200 - pojemność zbiornika c.w.u. z jedną wężownicą. 200-II pojemność zbiornika c.w.u. z dwoma wężownicami. 18,24,30 - ilość próżniowych rur solarnych w kolektorze lub kolektorach.

10. Cennik 150, 200, 300 - pojemność zasobnika ciepłej wody w litrach , dwójka rzymska - II oznacza dwie wężownica AKT – kolektor próżniowy, rurowy z miedzianą rurką cieplną , rura próżniowa 1800 x 58 mm PA - powierzchnia absorpcji czynnej ( Apertura )

11. Heliosin- Kolektory płaskie BUDOWA KOLEKTORA Głównym elementem kolektora jest absorber zbudowany z elementów miedzianych obustronnie niklowanych a od strony czynnej pokrytych galwanicznie wysoko selektywną warstwą czarnego chromu lub warstwą Sunselect, które gwarantują dużą absorbcję promieniowania słonecznego niewielkie wypromieniowanie ciepła. Dla odbioru pozyskanego ciepła zastosowano w absorberze wymiennik ciepła z równolegle biegnącymi rurkami miedzianymi, przez które przepływa czynnik grzewczy. Sposób łączenia w absorberze płytki z rurką miedzianą zapewnia bardzo dobry kontakt, przez co uzyskuje się maksymalne przejmowanie ciepłaprzez czynnik grzewczy. Absorber otoczony jest obudową wykonaną w postaci wanny z blachy aluminiowej. Dobra izolacja kolektora minimalizuje straty ciepła z kolektora do otoczenia. Całość przykryta jest osłoną wykonaną z hartowanego szkła o małej zawartości żelaza, przez co zmniejszone są straty odbicia.

12. Absorber • Wykonany jest z segmentów, z których każdy składa się z miedzianej płytki połączonej z • rurką miedzianą za pomocą zgrzewania ultradźwiękowego, co pozwala na doskonałe • przekazywanie ciepła do czynnika grzewczego oraz wysoką wydajność.  • 2. Izolacja • W celu ograniczenia strat ciepła kolektor słoneczny posiada boczną i zewnętrzną izolację • z niepalnej wełny mineralnej o grubości 30 mm i 50 mm • 3. Rurka przepływowa • Rurka miedziana o średnicy zewnętrznej 8 mm • 4. Rurka zbiorcza • Rurka miedziana o średnicy zewnętrznej 18 mm zakończona • gładkimi końcówkami do łączenia za pomocą złączek • samozaciskowych. • 5. Obudowa • Wanna wykonana z blachy aluminiowej oraz kształtowników • aluminiowych w kolorze naturalnym lub brązowym • 6. Szyba • Cięte na wymiar pryzmatyczne szkło solarne o niskiej zawartości tlenków żelaza Fe2O3 następnie jest poddawane hartowaniu, które zapewnia odporność na rozbicie oraz wysoką przepuszczalność (91%) promieni słonecznych.

13. SPRAWNOŚĆ KOLEKTORA PŁASKIEGO • Podstawę oceny właściwości cieplnych kolektora stanowi charakterystyka sprawności odniesiona do powierzchni absorbera i jest wyznaczona wg procedur określonych normą PN-EN 12975-1, PN-EN 12975-2. • Sprawność kolektora słonecznego definiowana jest jako iloraz energii cieplnej pozyskanej przez medium grzewcze do napromieniowania powierzchni kolektora w jednostce czasu. • Wielkościami opisującymi charakterystykę sprawności kolektora jest sprawność optyczna ηo, • która odpowiada sytuacji, kiedy różnica temperatury w kolektorze TM i temperatury otoczenia TO wynosi zero. • Przy wyższych temperaturach kolektora TM wywołanych większym napromieniowaniem wzrastają straty cieplne powodując, że dla większych wartości parametru (TM - TO)/G następuje zakrzywienie prostej ku dołowi. • O sprawności kolektora decydują jego parametry konstrukcyjne(użyte materiały, izolacja termiczna, itp.) oraz warunki eksploatacyjne(wydajność czynnika roboczego, napromieniowanie, prędkość i kierunek wiatru). 

14. Wyniki badań sprawności cieplnej kolektora płaskiego Metoda badań: na zewnątrz, w warunkach stanu ustalonego Nachylenie kolektora: nadążanie za słońcem Kierunek azymutu: nadążanie za słońcem Średnie natężenie przepływu podczas badań: 203,13 dm3/h Średnie natężenie promieniowania podczas badań: 813 W/m2 Moc w szczycie (ηo, G=1000W/m2) na jednostkę powierzchni apertury:1726 kW peak

15. Porównanie kolektorów płaskich

16. Kolektor FM Kolektor płaski FM o powierzchni całkowitej 2,55 m2 i powierzchni absorpcji 2,36 m2, wraz z konstrukcją aluminiową. Powłoka absorbera spawana jest na całej jego powierzchni laserowo, posiada wysoką selektywność i sprawność, która gwarantuje najlepszą wydajność poboru energii słonecznej. Odporność na warunki atmosferyczne kolektora FM to 250 kg/m2 maksymalnego obciążenia śniegiem. Opcja instalacji kolektora FM to montaż na dachu płaskim, na dachu ukośnym oraz w dachu, a sam kolektor występuje w dwóch wersjach : jako panel pionowy i panel poziomy. Produkty TiSUN

17. Kolektor FI Kolektor płaski o powierzchni od 4 do 18 m2 .Powłoka absorbera spawana jest na całej jego powierzchni laserowo, posiada wysoką selektywność i sprawność, która gwarantuje najlepszą wydajność poboru energii słonecznej. Odporność na warunki atmosferyczne kolektora FM to 250 kg/m2 Maksymalnego obciążenia śniegiem. Opcja instalacji kolektora FI to montaż w dachu pod kątem 15 °- 70°. Produkcja kolektora może występować w następującym zestawieniu

18. Zbiornik Pro- Clean ® • Zbiornik wykonany jest ze stali St 37.2 optymalnie dostosowany • do podgrzewania wody i wspomagania centralnego ogrzewania. • Ciągły proces ogrzewania gwarantuje właściwą temperaturę • wody użytkowej i tym samym higieniczne jej przygotowywanie. • Maksymalne ciśnienie pracy zbiornika to 6 bar i temperatury • 110°C. • Zbiornik ten jest świetnym połączeniem dla systemów solarnych jak również dla pomp ciepła i różnego rodzaju kotłów. • Pro-Clean® składa się z: • - zbiornika • - izolacji melaminy • - wymiennika solarnego

19. Zbiornik Pro- Clean ®

20. Ogniwa Fotowoltaiczne Właściwości: czysta, ekologiczna energia brak emisji szkodliwych gazów niewyczerpalne źródło energii niskie koszty eksploatacji sprawność przetwarzania energii niezależna od skali produkcji możliwość łączenia w duże instalacje (szeregowo, równolegle, szeregowo-równolegle) napięcie wyjściowe DC lub AC możliwość gromadzenia energii w akumulatorach

21. Parametry: • moc – od 10W do 180W • napięcie DC 12V lub 24V (dla modelu SL180-12 • zbudowane z modułów 125x125mm • żywotność: 90% mocy po 10 latach • 80% mocy po 25 latach • rama z aluminium anodyzowanego • temperatura pracy od -40C do 85C • szyba ochronna ze szkła hartowanego 3,2mm Ogniwa Fotowoltaiczne

22. Ogniwa Fotowoltaiczne Uwaga: Oznaczenie np. SL010-12 informuje, że moduł posiada nominalnie moc 10W i napięcie 12V.

23. Turbiny Wiatrowe Wyróżniamy dwa typy turbin wiatrowych: - o poziomej osi obrotu - o pionowej osi obrotu

24. Turbiny Wiatrowe Pozioma oś obrotu właściwości: - idealne źródło taniej i - niewyczerpalnej energii - możliwość zainstalowania turbiny - w miejscu oddalonym od sieci energetycznej - nie produkują zanieczyszczeń - niskie koszty eksploatacji - nie wymagają częstej obsługi

25. Turbiny Wiatrowe

26. Turbiny Wiatrowe Pionowa oś obrotu właściwości: - prosta, lekka, samonastawna konstrukcja - działanie niezależnie od kierunku wiatru - tania i prosta obsługa związana z brakiem przekładni - prędkość obrotowa większa niż prędkość wiatru - cicha praca - brak zagrożenia dla fauny - nie wytwarzają szkodliwej fali akustycznej

27. Turbiny Wiatrowe

28. Oświetlenie LED Zalety: niski pobór energii duża żywotność – do 100 000 godzin mała emisja ciepła = duża sprawność niskie koszty eksploatacji – w „czasie życia” żarówki LED trzeba wymienić kilka a nawet kilkanaście zwykłych żarówek szeroki zakres napięcia roboczego – stałe 12V lub 24V, zmienne 230V do zastosowań zarówno wewnątrz jak i na zewnątrz

29. Oświetlenie LED

30. Oświetlenie LED Parametry modeli R24, R48 i R96

31. Oświetlenie LED Kalkulacja oszczędności Biorę pod uwagę obiekt przemysłowy oświetlony 100 lampami sodowymi w oprawach ulicznych lub wiszących otwartych o mocy 250 W każda. Do obliczeń przyjmuję 365 dni po 10 godzin świecenia dziennie, cena energii elektrycznej 0.5 zł/kWh. Wersja - lampy sodowe tradycyjne: 100 szt x 250W = 25 000 W= 25 kW 10h x 25 kW x 365 dni = 91 250 kWh 91 250 kWh x 0.5zł = 45 625 zł opłat rocznie za oświetlenie Wersja - lampy LED przy nieznacznym obniżeniu poziomu oświetlenia ( sterowanie nocne natężeniem oświetlenia ) 100szt x 48W = 4800W = 4.8kW 10h x 4.8kWx 365 dni = 17 520kWh 17 520kWh x 0.5zł = 8 760 zł opłat rocznie za oświetlenie ( oszczędność prawie 37.000 zł/rok) Koszty inwestycji : Do obliczeń przyjmuję aktualną cenę hurtową lampy R48W równą 1.910 zł/szt. X 100 szt. = 191.000 zł oraz koszt lampy sodowej Philips 250W, na poziomie 40 zł/szt. Biorę pod uwagę żywotność lampy sodowej na poziomie 8.000 godzin i żywotność lampy LED na poziomie 100.000h , to znaczy, że w czasie świecenia lampy LED należy wymienić 13 razy lampę sodową, wynika z tego, że porównujemy koszt lampy LED Do 13 x 40zł = 520zł za lampy sodowe, należy do tego dodać koszty związane z wymianą lamp i ich utylizacją ! szacuję że suma kosztów związanych z obsługą lamp sodowych, w okresie życia lampy LED jest na poziomie 1200zł/szt. Czyli 100 x 1200 + 100 x 520 = 172.000 zł : 27 = 6.370 zł/rok Wnioski: 100szt x 1910zł = 191 000 zł przy zakupie jednorazowym, lampy te powinny poprawnie pracować przez 100.000h : 10h/dziennie = 10.000 dni To ponad 27 lat !!! Oszczędność energii elektrycznej to min 37.000 zł/rok i oszczędność na wymianie lamp sodowych 6.370 zł/rok to razem 43.370 zł/rok stąd obliczmy zwrot z inwestycji 191.000 zł : 43.370 zł = 4,4 lat !!! Powyższa kalkulacja nie uwzględnia wzrostu kosztów energii elektrycznej , przyjmując że cena energii elektrycznej będzie wzrastać ok. 8% rocznie to inwestycja w oświetlenie LED zwróci się po 3 latach !!!