MOŻLIWOŚCI WYKORZYSTANIA ENERGII SŁONECZNEJ NA LUBELSZCZYŹNIE Konferencja Odnawialne Źródła Energii na Lubelszczyźnie – promocja i możliwości rozwoju 14.12.2006, LUBLIN MOŻLIWOŚCI WYKORZYSTANIA ENERGII SŁONECZNEJ NA LUBELSZCZYŹNIE Dorota Chwieduk Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN Polskie Towarzystwo Energetyki Słonecznej - ISES

Warunki nasłonecznienia w Polsce Roczne całkowite napromieniowanie - 950 - 1150 kWh/m2 Średnie usłonecznienie- liczba godzin słonecznych – 1600/ rok Max – Gdynia - 1671 godzin/rok; min – Katowice - 1234 godzin/rok Nierównomierny rozkład napromieniowania w cyklu rocznym 80% rocznego napromieniowania- od początku kwietnia do końca września Nierównomierny rozkład napromieniowania w cyklu dziennym Struktura promieniowania słonecznego znaczny udział promieniowania rozproszonego w promieniowaniu całkowitym średni roczny udział promieniowania rozproszonego - 54% w miesiącach zimowych - od 65 do 78%

Warunki nasłonecznienia w kraju i na Lubelszczyźnie I - Rejon Nadmorski; VII - Rejon Podlasko - Lubelski, VIII - Rejon Śląsko - Mazowiecki, IX - Rejon Świętokrzysko- Sandomierski III - Rejon Mazursko - Siedlecki, V - Rejon Wielkopolski, II - Rejon Pomorski, XI - Rejon Podgórski, IV - Rejon Suwalski, VI - Rejon Warszawski X - Górnośląski Rejon Przemysłowy Regiony helioenergetyczne Polski [wg ekspertyzy PAN, 1993]

Warunki nasłonecznienia w kraju i na Lubelszczyźnie Miesięczne sumy promieniowania słonecznego [kWh/m2] padającego na powierzchnię poziomą w kolejnych miesiącach roku dla trzech stacji aktynometrycznych w: Warszawie, Zamościu i Kołobrzegu [wg Załącznika C do normy PN-B-02025:2001]

Napromieniowanie różnie usytuowanych powierzchni D J F M A S O N 100 200 300 400 500 600 700 800 South SE & SW Horizontal W/m2 North NE & NW E&W

Odpowiednie pochylenie i zorientowanie powierzchni zwiększa dostępność promieniowania słonecznego

Rozkład izorad w czerwcu i grudniu

Energia promieniowania słonecznego może podlegać konwersji w energię użyteczną konwersja fototermiczna, zwana też cieplną, w której zachodzi przemiana energii promieniowania słonecznego w energię cieplną konwersja fotoelektryczna, w której zachodzi przemiana energii promieniowania słonecznego w energię elektryczną

Możliwości wykorzystania energii promieniowania słonecznego do celów użytkowych Energia promieniowania słonecznego może być wykorzystywana do celów grzewczych w: budownictwie rolnictwie drobnym przemyśle turystyce i rekreacji Rozkład średniej miesięcznej temperatury powietrza atmosferycznego w wybranych miastach

Do podstawowych rozwiązań instalacyjnych należą: aktywne cieczowe systemy słoneczne do podgrzewania ciepłej wody użytkowej wyposażone w płaskie cieczowe kolektory słoneczne lub próżniowe aktywne cieczowe systemy słoneczne do niskotemperaturowych zastosowań grzewczych wyposażone w absorbery słoneczne, stosowane w: w basenach otwartych i krytych, w rolnictwie (np. podlewanie roślin, pojenie i mycie zwierząt, w stawach hodowlanych); w systemach sezonowego magazynowania energii cieplnej w gruncie; aktywne cieczowe systemy słoneczne do podgrzewania wody użytkowej i wody w układach ogrzewania pomieszczeń, tzw. kombi systemy, wyposażone z reguły w kolektory próżniowe.

Fig.2 Open direct flow system Fig.3 Close indirect swimming pool system Fig.3 Close indirect swimming pool system Fig.3 Close indirect swimming pool system Fig.4 DHW system with an auxiliary heater Fig.4 DHW system with an auxiliary heater Fig.4 DHW system with an auxiliary heater Fig.5. DHW system with storage coupled with a heater Fig.5. DHW system with storage coupled with a heater Fig.5. DHW system with storage coupled with a heater Fig.9 Series solar-heat pump space heating system Fig.9 Series solar-heat pump space heating system Fig.9 Series solar-heat pump space heating system Fig.10. Series solar-heat pump DHW & space heating Fig.10. Series solar-heat pump DHW & space heating Fig.10. Series solar-heat pump DHW & space heating Fig. 11. Parallel Solar heat pump space heating system Fig. 11. Parallel Solar heat pump space heating system Fig. 11. Parallel Solar heat pump space heating system Fig.12. Double source solar-ground heat pump space heating system Fig.12. Double source solar-ground heat pump space heating system Fig.12. Double source solar-ground heat pump space heating system

Urządzenia i systemy fotowoltaiczne wykorzystujące konwersję fotowoltaiczną małe autonomiczne urządzeniach/systemach stosowanych w telekomunikacji, oświetleniu znaków drogowych, tablic informacyjnych, w parkometrach duże autonomiczne systemy, w postaci okładzin ściennych i dachowych, jako systemy działające na sieć własną lub podłączone do sieci energetycznych

Fotowoltaika w kraju

biernymi (pasywnymi) systemami słonecznymi, stosowanymi w: W przypadku rozwiązań związanych z odpowiednią koncepcją architektoniczną i projektem bryły budynku i jej poszczególnych elementów mamy do czynienia z: biernymi (pasywnymi) systemami słonecznymi, stosowanymi w: w budownictwie mieszkaniowym jednorodzinnym, i wielorodzinnym; budownictwie użyteczności publicznej.

Dom przyszłości - Białołęka Białystok NATURAlny DOM - Gdynia SAT biuowiec Warszawa

Biblioteka Uniwersytecka Warszawa Agora SA biurowiec Warszawa

FOCUS-FILTROWA Biurowiec PLL LOT Biurowiec Warszawa

Dzienny przepływ ciepła d/z pokoju w kolejnych miesiącach roku przy oknie pionowym i połaciowym - pochylonym

Szacunkowy potencjał techniczny energii słonecznej w Polsce [wg TERES] Energia słoneczna [PJ/rok] Energia całkowita Cieplna: kolektory rozwiązania pasywne Elektryczna: fotowoltaika oświetlenie światłem dziennym 333,3 117 172 40 4,3 Szacunkowa roczna redukcja 40 mln ton CO2

Europejska Platforma Technologiczna Słonecznej Energetyki Cieplnej ESTTP European Solar Thermal Technological Platform dokument strategiczny opisujący wizję rozwoju energetyki słonecznej do 2030

Przewidywana zmiana kosztów produkcji energii cieplnej z instalacji słonecznych i całkowitej mocy zainstalowanej w grzewczych systemach słonecznych wg Raportu IEA "Solar Heating Worldwide”

Postęp technologiczny umożliwia stosowanie wysokosprawnych rozwiązań instalacyjnych zapewniających wykorzystanie energii promieniowania słonecznego do celów użytkowych nawet w mniej korzystnych warunkach nasłonecznienia. Pozyskiwanie energii promieniowania słonecznego może odbywać się także w sposób zaplanowany dzięki odpowiednio zaprojektowanej bryle budynku i jej otoczeniu.

Energetyka słoneczna to obecnie: rozwiązania instalacyjne, koncepcja architektoniczna budynku, ustrój budynku, zastosowane materiały budowlane, lokalizacja i usytuowanie budynku otoczenie budynku