Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Magazynowanie energii w dużych instalacjach solarnych

Elektrownia fotowoltaiczna
Elektrownia fotowoltaiczna

Instalacje solarne, w których energia zostanie odpowiednio zmagazynowana, mogą zaspokajać potrzeby cieplne odbiorców w zakresie przygotowania ciepłej wody użytkowej i wspomagania ogrzewania przez cały rok kalendarzowy, również w okresie grzewczym. Instalacje takie są popularne zwłaszcza w Niemczech, interesują się nimi również polscy inwestorzy.Z uwagi na fakt, że największe promieniowanie słoneczne przypada na okres letni, a szczyt okresu grzewczego mamy zimą, w instalacjach solarnych do przygotowania ciepłej wody użytkowej i wspomagania ogrzewania występuje problem produkcji nadmiaru energii w okresie letnim.Aby instalacja solarna w całości pokrywała zapotrzebowanie na c.w.u. i rzeczywiście wspomagała ogrzewanie, jej uzysk solarny powinien zrównoważyć całkowite potrzeby cieplne. Sytuację taką można uzyskać poprzez zwiększenie powierzchni kolektorów słonecznych, a co za tym idzie, zwiększenie uzysku solarnego instalacji solarnej.Aby powstały w okresie od kwietnia do września nadmiar energii cieplnej do wspomagania ogrzewania wykorzystać w pozostałej części roku, niezbędne jest jej zmagazynowanie.Więcej na s. 37 Rynku Instalacyjnego 1-2/2011

Bilans energetyczny instalacji solarnej

Z uwagi na fakt, że największe promieniowanie słoneczne przypada na okres letni, a szczyt okresu grzewczego mamy zimą, w instalacjach solarnych do przygotowania ciepłej wody użytkowej i wspomagania ogrzewania występuje problem produkcji nadmiaru energii w okresie letnim.

Aby instalacja solarna w całości pokrywała zapotrzebowanie na c.w.u. i rzeczywiście wspomagała ogrzewanie, jej uzysk solarny powinien zrównoważyć całkowite potrzeby cieplne (rys. 1 – suma pól pod linią żółtą określającą energię podgrzewu wody oraz pod linią czerwoną wyznaczającą energię do wspomagania ogrzewania). Sytuację taką można uzyskać poprzez zwiększenie powierzchni kolektorów słonecznych, a co za tym idzie, zwiększenie uzysku solarnego instalacji solarnej (rys. 2).

Aby powstały w okresie od kwietnia do września nadmiar energii cieplnej do wspomagania ogrzewania wykorzystać w pozostałej części roku, niezbędne jest jej zmagazynowanie (rys. 3).

Sposoby magazynowania energii

Pierwsze instalacje powstały pod koniec ubiegłego wieku, a zastosowane w nich sposoby magazynowania energii przedstawiono na rys. 4.

W przypadku zbiorników wodno-żwirowych (rys. 5) jako medium magazynujące wykorzystuje się mieszaninę wody i żwiru. Technologia ta jest stosunkowo prosta, gdyż wykopany dół, który jest odizolowany cieplnie od otoczenia, wypełniany jest medium, a następnie przykrywany. Pobieranie ciepłej wody odbywa się bezpośrednio ze zbiornika albo za pośrednictwem wężownicy rozłożonej w zbiorniku.

W zbiornikach z sondami ziemnymi (rys. 6) medium magazynujące to gleba albo skały. Ładowanie i rozładowanie zbiornika następuje za pośrednictwem tak zwanych sond rurowych typu U (współosiowe rurowe wymienniki ciepła) umieszczonych w otworach wiertniczych o głębokości od 20 do 100 metrów. Energia transportowana jest dzięki przewodzeniu ciepła.

W przypadku magazynowania w warstwach wodonośnych (rys. 7) wykorzystuje się do tego szczeliny skalne, przy czym warstwy wodonośne są od dołu i od góry doszczelnione. Ciepło dostarczane jest do nich i z nich pobierane za pośrednictwem studni głębinowych.

Koszty związane z zastosowaniem tego typu zbiorników oraz zestawienie parametrów przedstawiono na rys. 8 i w tab. 1. Przy każdym rozwiązaniu niezbędne jest dokładne rozpoznanie geologiczne gruntu i potrzeb energetycznych obiektów, które mają być zasilane solarnie. Zaleca się wykorzystanie w procesie projektowania profesjonalnych programów symulacyjnych.

Przybliżone wartości wymaganej pojemności zbiornika przypadającej na 1 m2 czynnej powierzchni płaskich kolektorów słonecznych, przy założeniu 50-proc. pokrycia całkowitych potrzeb energetycznych, przedstawiono w tab. 2.

Ograniczenia techniczne

W trakcie użytkowania opisywanych instalacji największym problemem była realizacja wspomagania ogrzewania budynków oraz uzyskanie odpowiedniego, niezależnego od aktualnego rozbioru, poziomu temperatur na powrocie z instalacji. Sformułowano wniosek, by tego typu instalacje realizowano w obiektach, które są energooszczędne i mają wyłącznie niskotemperaturowe systemy ogrzewania.

Instalacje kolektorów słonecznych z uwagi na ich wielkość były starannie projektowane, stosowano systemy wolnego przepływu w kolektorach, prawidłowo zwymiarowane przewody oraz zawory regulacyjne dla uzyskania hydraulicznego zrównoważenia pól instalacji. Mimo to zdarzały się reklamacje użytkowników. Poniżej omówiono szerzej jeden z takich przypadków.

   01.02.2011

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 



Jak osiągnąć 99% skuteczność bakteriobójczej w wentylacji » Któremu producentowi systemów grzewczych i wodociagowych zaufać »
bezpieczeństwo instalatora rury wielowarstwowe
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Zdradzamy sposób na projektowanie instalacji najwyższej jakości »

projektowanie

 



Z jakiego powodu tworzywa sztuczne zdominowały rynek wod-kan » Jak bez problemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jak zabezpieczyć wentylatory dachowe »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Jaka pompa ciepła zwalcza bakterię Legionella »

pompy ciepła

 



Czy łatwo zainstalować podwieszaną toaletę » Z jakego powodu ta pompa wyprzedza przyszłość »
podwieszana toaleta pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
11/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 11/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Dobór wymienników płytowych
  • - Rekuperatory ścienne a prawo
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl