Odnawialne źródła energii

Prezentacja na temat: "Odnawialne źródła energii"— Zapis prezentacji:

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

4 Parametry techniczne rury solarnej 58x1800
waga 2,22 ± 0,18 [kg] struktura dwu warstwowe szkło borowo-krzemowe średnica zewnętrzna rury  58 ± 0,7 [mm] średnica wewnętrzna rury  47 ± 0,7 [mm] grubość ściany szklanej-rura zewnętrzna 1,8 ± 0,15 [mm] grubość ściany absorpcyjnej-rura wewnętrzna 1,6 ± 0,15 [mm] długość rury 1812 ± 4 [mm] warstwa absorbcyjna Al-N/Al stopień absorpcji 94 ÷ 96 [%] straty ciepła przez emisję 4 ÷ 6 [%] próżnia P≤ 5 · 10-3 [Pa] temperatura stagnacji ≥250oC straty ciepła 0,6 [W] odporność gradowa 25 [mm]

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
Wymiary Dane techniczne Długość ,94 [m] Minimalny przepływ wody przez kolektor 120 [l] Szerokość ,46 [m] Optymalny przepływ wody przez kolektor 140 [l] Waga kolektora bez płynu [kg] Maksymalny przepływ wody przez kolektor 400 [l] Pojemność kolektora ,93 [l] Maksymalne ciśnienie pracy [bar] Powierzchnia apretury ,85 [m2] Temperatura stagnacji >250 [Co] Powierzchnia absorbera ,45 [m2] Powierzchnia całkowita ,80 [m2] Typ montażu Pozostałe dane Konstrukcja przystosowana do dachów płaskich Możliwość wymiany rury szklanej Konstrukcja przystosowana do dachów pochyłych Średnica podłączenia hydraulicznego 22 [mm] Konstrukcja rury próżniowej Elementy konstrukcyjne 1. Szkło borowo-krzemowe 2. Próżnia 3. Miedziana rurka cieplna 4. Absorber na rurze szklanej od strony próżni 5. Aluminiowy radiator przewodzący ciepło

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 : EN :

8 Zestawu solarnego HELIOSIN

9 - zestaw Heliosin 200 AKH 36 lub 200-II AKH 36
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 : 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, 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 , PN-EN 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 W odniesieniu do powierzchni apertury Odchylenie standardowe W odniesieniu do powierzchni absorbera ηoA 0,817872 0,00601 ηoa 0,821697 0,00604 a1A 2,839288 0,31720 a1a 2,851324 0,31903 a2A 0,017181 3,59408 a2a 0,017269 3,61478

15 Porównanie kolektorów płaskich

16 Powierzchnia całkowita Powierzchnia apertury Powierzchnia absorbera
Produkty TiSUN 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. Typ Powierzchnia całkowita Powierzchnia apertury Powierzchnia absorbera Szerokość x Wysokość Waga FM-S pionowy 2.55 m2 2.36 m2 2.37 m2 2.16 x 1.18 m 46 kg FM-W poziomy 1.18 x 2.16 m

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 ® Typ Wysokość z izolacją [mm] Średnica z izolacją
Średnica bez izolacji Waga [kg] PC 500 1860 850 650 178 PC 800 2010 950 750 210 PC 1000B 2050 1050 240 PC 1000S 2220 990 790 235 PC 1250 2300 1100 900 276 PC 1500 2290 1200 1000 303 PC 2000 2380 1300 360 PC 2500 2270 1500 448 PC 3000 2770 1470 1250 458 PC 4000 2400 1820 1600 550 PC 5000 2910 630

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 Ogniwa Fotowoltaiczne
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

22 Ogniwa Fotowoltaiczne
Cena PLN netto Model ogniwa Cena SL010-12 130,33 zł SL013-12 204,10 zł SL020-12 302,46 zł SL030-12 389,34 zł SL040-12 523,77 zł SL060-12 778,69 zł SL080-12 1 023,77 zł SL120-12 1 515,58 zł SL130-12 1 639,34 zł SL180-24 2 130,33 zł Uwaga: Oznaczenie np. SL informuje, że moduł posiada nominalnie moc 10W i napięcie 12V.

23 Wyróżniamy dwa typy turbin wiatrowych:
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 Dane techniczne Model wiatraka Moc wiatraka
Napięcie wyjściowe DC Średnica wirnika Zestaw baterii W V m Ah Heliosin 200 200 24 1,5 2 x 150 Heliosin 300 300 Heliosin 400 400 Heliosin 500 500 2 x 200 Heliosin 600 600 2,6 Heliosin 1000 1000 48 2,9 4 x 200 Heliosin 2000 2000 120 3,3 10 x 200 Heliosin 2000-E Heliosin 3000 3000 240 4,5 20 x 200 Heliosin 3000-E Heliosin 5000 5000 5,8 40 x 150 Heliosin 10000 10 000 8,0 40 x 200 Heliosin 20000 20 000 360 10 90 x 200 Heliosin 30000 30 000 380 12,6 128 x 200 Heliosin 50000 50 000 690 14 - Heliosin 25 Heliosin 32

26 - nie wytwarzają szkodliwej fali akustycznej
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 Dane techniczne Model wiatraka Moc
Napięcie wyjściowe DC Średnica wirnika Wysokość wirnika Zalecana wieża Waga bez wieży W V cm m kg P200 200 12/24 80 150 5,5 33 P300 300 24 136 130 84 P500 500 105 88 P1000 1000 48 180 152 P3000 3000 360 562 633 P5000 5000 90-340 400 460 985 P10000 10000 600 620 1905

28 Oświetlenie LED Zalety: duża żywotność – do 100 000 godzin
niski pobór energii duża żywotność – do 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 Kalkulacja oszczędności
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 = W= 25 kW 10h x 25 kW x 365 dni = kWh kWh x 0.5zł = 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 = kWh 17 520kWh x 0.5zł = zł opłat rocznie za oświetlenie ( oszczędność prawie zł/rok) Koszty inwestycji : Do obliczeń przyjmuję aktualną cenę hurtową lampy R48W równą zł/szt. X 100 szt. = zł oraz koszt lampy sodowej Philips 250W, na poziomie 40 zł/szt. Biorę pod uwagę żywotność lampy sodowej na poziomie godzin i żywotność lampy LED na poziomie h , 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 x 520 = zł : 27 = zł/rok Wnioski: 100szt x 1910zł = zł przy zakupie jednorazowym, lampy te powinny poprawnie pracować przez h : 10h/dziennie = dni To ponad 27 lat !!! Oszczędność energii elektrycznej to min zł/rok i oszczędność na wymianie lamp sodowych zł/rok to razem zł/rok stąd obliczmy zwrot z inwestycji zł : 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 !!!