15 kwietnia 2020

ALTERNATYWNE ŹRÓDŁA ENERGII – PANELE SŁONECZNE

Opracowanie: Kinga Szczotka • Zamieszczenie: Danuta Matusiak
  • wielkość czcionki Zmniejsz czcionkę Zmniejsz czcionkę Powiększ czcionkę Powiększ czcionkę
  • PDF
  • Wydrukuj
  • Email
  • Galeria

OZE to skrót od określenia Odnawialne Źródła Energii. Pojęcie to oznacza źródła pozyskiwana zasobów energii bezpośrednio ze środowiska, którego zasoby są znacznie większe, niż zapotrzebowanie ludzkości np. promieniowanie słoneczne, energia wiatrowa, pływy morskie, wodna, geotermia lub odnawiają się w krótkim czasie np. opady lub fale morskie.

Przeciwieństwem OZE są zasoby, które nie odnawiają się wcale lub bardzo wolno np. ropa naftowa, węgiel, gaz ziemny. Zwolennicy OZE swoje racje argumentują większą czystością powietrza, zaprzestaniem wyczerpywania zasobów nieodnawialnych oraz spowolnieniem globalnego ocieplenia. Już przy powierzchni kolektorów słonecznych wynoszącej 6 m2 ograniczona jest roczna emisja CO2 o ok 1000 kg. Przeciwnicy zarzucają OZE wysokie koszty infrastruktury oraz niestabilność źródeł.

Obecnie OZE zaspokajają ok 11% energetycznego zapotrzebowania ludzkości.  Dzięki spadającym ceną infrastruktury, promocją tej formy pozyskiwania energii i licznymi dopłatami wykorzystanie OZE stale rośnie. Podstawy prawne – Prawo budowlane, ustawa o odnawialnych źródłach energii są w takich przypadkach dość łagodne a nawet sprzyjające. Prawo budowlane dopuszcza montaż urządzeń wolno stojących bez uzyskania decyzji o pozwoleniu na budowę. Panel powinien być umieszczony na wysokości do 3 m. Wg ustawy o OZE, energię możemy wykorzystywać na własne potrzeby a inwestor powinien fakt montażu urządzenia jedynie zgłosić do gminy.

Panele słoneczne pobierają jedynie energię cieplną, która służy do podgrzewania wody użytkowej lub wody centralnego ogrzewania. Przydają się więc, kiedy właściciele domów lub gospodarstw chcą częściowo uniezależnić się od miejskiej sieci c.w.u. i zaoszczędzić na dogrzewaniu pomieszczeń w sezonach przejściowych. Odpowiadają one za konwersję energii słonecznej na ciepło, które w dalszej fazie wykorzystywane jest do ogrzewania ciepłej wody użytkowej lub nieco rzadziej - domu.

Kolektory słoneczne mimo stosunkowo niskich nakładów inwestycyjnych i znacznego potencjału nie znalazły dotąd powszechnego zastosowania w rolnictwie. Instalowane są z reguły na domach jednorodzinnych, w spółdzielniach mieszkaniowych i coraz częściej w małych i średnich przedsiębiorstwach usługowych.

Rozróżniamy dwa podstawowe typy kolektorów:

• kolektory cieczowe, stosowane do podgrzewania wody, które dzielą się na:

    - rurowo-próżniowe

    - płaskie,

 • kolektory powietrzne, stosowane np. w suszarnictwie.

Powierzchnia standardowego kolektora słonecznego to około 2  m2 . Sprawność współczesnych kolektorów płaskich wynosi minimum 80%, a w przypadku rurowych kolektorów próżniowych (heat-pipe) może być jeszcze wyższa. Prosta budowa kolektora płaskiego gwarantuje praktycznie bezawaryjną pracę i nieznaczące spadki wydajności przez bardzo długi okres, nawet do 25-30 lat. Minimalna ilość montowanych kolektorów słonecznych to 2 sztuki, na każde 100 litrów pojemności zasobnika dobiera się jeden kolektor.  Przy użyciu przez osobę średnio dobowo 50 litrów wody, układ 2-kolektorowy będzie odpowiedni dla 4-osobowej rodziny

Energia słoneczna najczęściej jest wykorzystywana w gospodarstwach domowych do podgrzewania wody przy użyciu kolektorów cieczowych których objętość powinna pozwalać na pokrycie dziennego zapotrzebowanie na c.w.u. Dołączenie kolektora słonecznego do istniejącego systemu grzewczego wymaga odpowiedniego podłączenia hydraulicznego, poprzez wymiennik ciepła na zewnętrzny lub zintegrowany z dodatkowym zasobnikiem c.w.u. W Polsce rzadko są używane instalacje słoneczne dwufunkcyjne ze względu na panujący warunki klimatyczne wspomagające zarówno przygotowanie c.w.u., jak i ogrzewanie budynku (c.o.). W okresach wczesnowiosennych i wczesnojesiennych, kiedy promieniowanie słoneczne jest w dalszym ciągu wystarczająco duże, temperatury powietrza zewnętrznego zaś nie są tak niskie jak zimą wspomaganie ogrzewania pomieszczeń przez kolektory słoneczne może być szczególnie pomocne. Jeżeli instalacja ma służyć do przygotowania c.w.u., opłacalne są bardziej tzw. kolektory słoneczne płaskie, które są tańsze, bardziej niezawodne i co istotne zapewniają w okresie letnim więcej energii użytecznej. Kolektory rurowo-próżniowe pomimo, że są droższe i trudniejsze w eksploatacji (np. zimą mogą pojawić się problemy z zaleganiem śniegu pomiędzy rurami). Zalety jedynie tych kolektorów uwidaczniają się w półroczu zimowym, czyli w okresie, w którym w Polsce do powierzchni ziemi dociera i tak niewielka część rocznego napromieniowania (ok. 23%).

Panele słoneczne w rolnictwie znalazły duże zastosowanie w najbardziej energochłonnej gałęzi jaka jest suszarnictwo. Ciepło wytwarzane w kolektorach słonecznych jest ciepłem niskotemperaturowym, odpowiadającym potrzebom suszenia większości produktów rolnych, największe zapotrzebowanie na cele suszarnicze pokrywa się z okresem największej podaży energii promieniowania słonecznego w naszym kraju i występuje głównie w okresie zbioru plonów, tj. od maja do października.

Wszystkie kolektory słoneczne zbudowane są z absorbera, orurowania, w którym krąży nośnik ciepła (najczęściej jest to glikol), obudowy i przykrycia uniemożliwiającego ucieczkę ciepła.

Działanie kolektora słonecznego (przedstawione na schemacie w załączeniu)

- promienie słoneczne ogrzewają kolektory (1) i przekazują ciepło za pośrednictwem płynu solarnego. Gdy temperatura w kolektorze przekroczy temperaturę w zasobniku, pompa cyrkulacyjna w stacji solarnej (2) transportuje ogrzany płyn solarny przez instalacje rurowe do zasobnika c.w.u. (3). Wymiennik ciepła w zasobniku oddaje ciepło wodzie użytkowej. W ten sposób można brać gorący prysznic nawet w pochmurne dni, ponieważ ogrzewanie jest wspomagane przez, np. kocioł kondensacyjny (4).

- kolektory słoneczne o powierzchni od ok. 4 do 6 m² pokrywają do 60% zapotrzebowania na energię niezbędną do przygotowania c.w.u. w domu jednorodzinnym. W przypadku powierzchni kolektorów wynoszącej ok. 10 m2 oraz zasobnika typu kombi możliwe jest także nawet wspomaganie ogrzewania (5) pomieszczeń mieszkalnych za pomocą energii słonecznej przy zachowaniu komfortu cieplnego.

W ramach programu ogólnopolskiego programu „ Mój Prąd” od dnia 23.07.2019 r. można uzyskać dofinansowanie do instalacji fotowoltaicznej. Kwota dotacji wynosi do 5 tyś. zł. Dotacja ta może być mniejsza tylko w przypadku, kiedy wartość instalacji wynosi mniej niż 10 tyś zł. Jednak w praktyce instalację fotowoltaiczne mają wyższą wartość i można przyjąć, że prawie każda instalacja fotowoltaiczna może otrzymać pełne 5 tyś. zł. Do programu kwalifikują się instalację fotowoltaiczne o mocy od 2 kW do 10 kW, służące na potrzeby budynków mieszkalnych. Budżet całego programu wynosi 1 mld zł co oznacza, że dotacją objęte będzie ok 200 tyś. instalacji fotowoltaicznych. Program będzie trwał maksymalnie do dnia 31.12.2025 r. lub do wyczerpania środków.

Opracowano na podstawie

:www.kolektory.com; www.instalacjebudowlane.pl www.pzd.pl; www.hydrosolar.pl ; https://www.gov.pl/web/aktywa-panstwowe/program-moj-prad-zalozenia-szczegolowe <https://www.gov.pl/web/aktywa-panstwowe/program-moj-prad-zalozenia-szczegolowe> schemat budowy kolektora pochodzi ze strony www.instalacjebudowlane.pl panele na dachu strona www.zielonywybor.pl

 

 

Kinga Szczotka, PZDR nr 7

Czytany 257 razy Ostatnio zmieniany 17 kwietnia 2020