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

Podgrzewanie wody przy wykorzystaniu systemu fotowoltaicznego

Rys. 1. Autonomiczny zestaw fotowoltaiczny do podgrzewania wody PVCWU
Rys. 1. Autonomiczny zestaw fotowoltaiczny do podgrzewania wody PVCWU
arch. autora

Produkowana przez system fotowoltaiczny energia elektryczna w klasycznym rozwiązaniu – on-grid – wykorzystywana jest na potrzeby zasilania odbiorników elektrycznych w gospodarstwie domowym lub odsprzedawana.

Nie zawsze odbiornikami muszą być telewizor, pralka, lodówka czy inny standardowy sprzęt gospodarstwa domowego. Wyprodukowaną energię można również skutecznie wykorzystać do zasilania wydzielonej grzałki elektrycznej wspomagającej podgrzewanie wody w nowobudowanym czy istniejącym systemie ciepłej wody użytkowej. Wydajność pracy takiego systemu może być równie dobra jak systemu on-grid.

Podstawowymi urządzeniami wchodzącymi w skład typowej instalacji fotowoltaicznej on-grid są moduły oraz inwerter fotowoltaiczny. Jest to najmniej skomplikowane i najtańsze rozwiązanie dla użytkowników chcących produkować odnawialną energię elektryczną. Jednak bezwzględnym wymogiem pracy instalacji on-grid jest konieczność jej przyłączenia do pracującej sieci elektroenergetycznej. Wyklucza to więc możliwość jej stosowania tam, gdzie nie istnieje przyłącze, a energia elektryczna jest niezbędna dla podstawowego funkcjonowania, np. w zabudowach letniskowych odległych od infrastruktury zasilającej.

Dodatkowo przyłączenie do sieci odbywa się po spełnieniu wszelkich formalnych procedur, a samo użytkowanie instalacji PV niesie za sobą prawne obowiązki (rozliczanie za wyprodukowaną, użytkowaną, sprzedawaną energię elektryczną) wobec operatora systemu dystrybucyjnego (OSD) oraz Prezesa URE. To z kolei – nawet w przypadku najmniejszych instalacji – może generować dodatkowe koszty.

Jak ogrzewać dom, by było ekonomicznie i z wysokim komfortem termicznym?
Jak ogrzewać dom, by było ekonomicznie i z wysokim komfortem termicznym?

W naszym klimacie sezon grzewczy trwa prawie pół roku, a niekiedy nieco dłużej, zależnie od warunków pogodowych. Teoretycznie zatem, jesienią i zimą powinniśmy móc liczyć na pełen komfort termiczny w domowych wnętrzach. W praktyce jednak często szukamy sposobu na dogrzanie, bo źle dobrane grzejniki niestety nie gwarantują takiego komfortu, jakiego oczekujemy. I nie bez znaczenia jest także fakt, że ogrzewanie z roku na rok kosztuje nas coraz większe sumy. Jak zatem dobrać grzejnik, by zapewnić sobie tak ważne ciepło, nie tylko w zimnych porach roku, ale i zadbać o ekonomię? Czytaj dalej na ten temat >>

Oczywiście istnieje możliwość zbudowania instalacji fotowoltaicznej z wykorzystaniem dodatkowych urządzeń: regulatorów, akumulatorów, inwerterów off-grid, niewymagającej przyłączenia do sieci elektroenergetycznej. Jednak i w tym przypadku można się dopatrzeć kilku wad, m.in.: system nie gwarantuje ciągłości dostawy energii elektrycznej, szczególnie w okresach znikomego nasłonecznienia (jesień/zima); żywotność akumulatorów jest dużo niższa niż modułów fotowoltaicznych; dodatkowy asortyment – głównie akumulatory – generują wysoki koszt całej instalacji (ok. 10 000 zł netto/kWp). Ostatecznie rentowność inwestycji może być niezadowalająca dla przyszłego inwestora.

Rozwiązaniem, które może wyeliminować wymienione problemy, będzie niepodłączony do sieci elektroenergetycznej zestaw umożliwiający akumulowanie w urządzeniu innym niż akumulator elektryczny energii elektrycznej produkowanej w ciągu dnia, kiedy mieszkańcy przebywają poza domem, i wykorzystanie jej w porze wieczornej.

Może się wydawać, że jest to sprzeczne z ideą uwolnionego rynku energii elektrycznej dla osób fizycznych – prosumentów, pozwalającego na bezpośrednią sprzedaż energii elektrycznej zakładom energetycznym. Należy jednak pamiętać, że oferowane stawki (które reguluje ustawa o OZE [1]) są wciąż na bardzo niskim poziomie – 80% ceny energii z poprzedniego roku kalendarzowego, a otrzymane wynagrodzenie podlega opodatkowaniu z tytułu osiągniętego dochodu. Ostatecznie prosument otrzymuje ok. 0,10 zł netto za każdą niewykorzystaną i wprowadzoną do sieci elektroenergetycznej kWh.

Zadanie akumulacji energii może spełnić autonomiczny zestaw fotowoltaiczny do podgrzewania wody PVCWU, który jest atrakcyjny nie tylko z ekonomicznego punktu widzenia, ale również technicznego.

W tym przypadku nośnikiem energii jest ciepła woda, akumulowana w zbiorniku.

Urządzeniem podgrzewającym wodę jest zespół grzejny zasilany energią elektryczną z modułów fotowoltaicznych. Dzięki zastosowanemu układowi sterowania (Inteligentny Sterownik Grzałek) praca systemu jest w pełni zautomatyzowana i optymalizowana. Sterownik ISG znajduje Punkt Mocy Maksymalnej modułów fotowoltaicznych i dopasowuje do niego rezystancję zespołu grzejnego. Na rys. 1 (patrz: zdjęcie główne) przedstawiono schemat kompletnego zestawu PVCWU. W jego skład wchodzą:

  • moduły fotowoltaiczne – możliwe zastosowanie 2, 4, 6 lub 8 sztuk modułów PV o mocy 260 W;
  • Inteligentny Sterownik Grzałek – nadzorujący pracę zespołu grzejnego DC oraz ewentualnej dodatkowej grzałki AC;
  • zespół grzejny DC umieszczony w zbiorniku wody – o mocy 0,52; 1,04; 1,56 i 2,08 kWp, równej sumarycznej mocy modułów fotowoltaicznych zastosowanych przy STC (standardowe warunki testowania).

Przyjrzyjmy się pracy zestawu w praktyce.
W tym celu w pierwszej kolejności przeprowadzono analizę w odniesieniu do pracującej instalacji fotowoltaicznej on-grid o mocy 10,56 kWp (44 moduły, typ SV60P.3-240 i jeden inwerter typ Powador 10.0TL3), która w roku 2015 wyprodukowała 10 621,86 kWh.
Sugerując się tym wskazaniem, jednoznacznie stwierdzić można, że system on-grid został prawidłowo zaprojektowany i pracuje z wysoką wydajnością (1005,8 kWh/kWp/rok).

Innym badanym obiektem był kompletny autonomiczny zestaw fotowoltaiczny do podgrzewania wody PVCWU składający się z:

  • ośmiu sztuk modułów SV60P-235 o łącznej mocy 1,88 kWp,
  • Inteligentnego Sterownika Grzałek ISG
  • oraz zespołu grzejnego o mocy 2000 W w STC.

W obu przypadkach moduły usytuowane zostały na otwartej przestrzeni, skierowane na południe i nachylone pod kątem 30° do poziomu gruntu.

Wytwarzaną energię zmierzono za pomocą wbudowanych w urządzeniach sterujących (ISG, inwerterze) algorytmów.

Badania trwały 78 dni i odbywały się latem (15.07 – 4.09.2015).

Wyniki przedstawiono w tab. 1, przy czym wartości odczytane z urządzeń pomiarowych opisane zostały kolorem czarnym, a skalkulowane – kolorem zielonym.

Należy zaznaczyć, że niesystematyczne odczyty wskazań spowodowane były jedynie brakiem możliwości codziennego przebywania na miejscu badań.

Tabela 1. Wyniki badań instalacji fotowoltaicznych (opis w tekście)
Tabela 1. Wyniki badań instalacji fotowoltaicznych (opis w tekście)

Czytaj też: Sprawność i koszty eksploatacyjne wybranych systemów c.o. i c.w.u. w budynkach wielorodzinnych >>>

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   07.06.2016

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Czy już znasz, idealne narzędzie dla projektantów sieci wod - kan » Co sprawi, że rozwiążesz problemy pomiarowe wentylacji »
aplkacja wod-kan pomiar termowizyjny
czytam więcej » spróbuj już dziś »

 


Klimatyzacja bez przeciągów - jak to możliwe »

 klimatyzator

 



Na czym polega renowacja kanalizacji bez kucia ścian » Jakich zabezpieczeń wentylatorów dachowych potrzebujesz »
renowacja kanalizacji wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy klimatyzacja jest zdrowa »

wentylacja

 



Kompendium wiedzy o procesach wymiany ciepła » Czy ogrzewanie może wpływać na nasze zdrowie »
pompy woda powietrze pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Jak dobrze odseparować wodę kanalizacyjna od gruntowej »

studzienka kanalizacyjna

 


 


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
7-8/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - WT 2021 dla budynków wielorodzinnych
  • - Klimakonwektory, belki i sufity chłodzące
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