Ekologiczne systemy grzewcze Paradigma
go down to start
Polskie Przedstawicielstwo Paradigma-Duel
Para technologiczna z kolektorów słonecznych
Promieniowanie słoneczne chłodzi budynek Uniwersytetu w Karlsruhe
Kto w upalne lato zmuszony był do długiego przebywania w zamkniętych pomieszczeniach, nie wątpi w sens klimatyzacji pomieszczeń. To jednak proces nie tylko wątpliwy ekologicznie, ale i kosztowny. Dzięki współpracy korporacji Ritter http://duel.com.pl/ecoquent/para-technologiczna-z-kolektorow-slonecznych/ Energie- Umwelttechnik, firmy Ritter XL Solar oraz Uniwersytetu w Karlsruhe wraz z Fraunhofer-Institut (UMSICHT) w Oberhausen i firmy GEA Wiegand z Ettlinger podjęto i zrealizowano projekt pilotażowy neutralnej dla otoczenia klimatyzacji budynku przy pomocy kolektorów próżniowo-rurowych wytwarzających parę wodną, zasilającą generator chłodu (DSKM) (kod dofinansowania BMBF 033RI0908B). Instalacja jest jedynym takim rozwiązaniem w skali światowej. Kolektory zainstalowano na dachu Uniwersytetu w Karlsruhe. Innowacyjność projektu została doceniona Nagrodą za Innowacyjność Instytutu OTTI w roku 2015 oraz zaliczeniem do finalistów Targów Intersolar 2015 w kategorii Projekty Słoneczne w Europie. W opinii jury Projekt firmy Ritter dzięki:
- wysokiej innowacyjności wydajnych plazmowych kolektorów próżniowo-rurowych
- otwarciu nowego segmentu rynku dla termiki solarnej
- jak również wysokiej redukcji emisji CO2
zasłużył na miejsce na najwyższym podium.

Nagrodę OTTI Preis 2015 dla Ritter XL Solar odbierają (od lewej): Thomas Weidemann, Jürgen Korff i Dr. Rolf Meißner. Foto: Ritter Solar XL.
Pomysł wykorzystania generatora chłodu zasilanego parą (DSKM) nie jest nowy. Tradycyjnie jednak, źródłem energii jest gaz ziemny, węgiel, ciepło odpadowe lub olej. W Karlsruhe to pole kolektorów produkuje parę niezbędną do zasilania generatora chłodu. Kolektory o wysokiej wydajności firmy Ritter produkują w lecie bez emisyjnie parę przez bezpośrednie odparowanie wody w polu kolektorów. Para dostarcza energii do procesu wytwarzania wody lodowej. Tak więc energia słoneczna jest wykorzystywana efektywnie wtedy, gdy jest najbardziej dostępna. Jednak nawet w zimie instalacja zapewnia istotną wartość dodaną. Ta sama instalacja może produkować nie tylko parę, ale i ciepłą wodę użytkową wykorzystując energię słoneczną elastycznie jak nigdy dotąd.
Dla tego innowacyjnego zastosowania w końcu 2013 roku na dachu laboratorium Uniwersytetu Nauk Stosowanych w Karlsruhe zamontowano 80 kolektorów próżniowych w technologii plazmowej Ritter XL Solar o łącznej powierzchni 400 metrów kwadratowych. Moc agregatu chłodniczego 80 kW dla chłodu.
Trzeba to mocno podkreślić, że po raz pierwszy w historii wykorzystano duże pole kolektorów słonecznych do produkcji pary wodnej dla strumieniowego agregatu chłodniczego (DSKM). Alexander Jandrey, kierownik projektu w Ritter XL Solar: “Na Uniwersytecie w Karlsruhe znaleźliśmy optymalne warunki. Nie tylko dlatego, że dach laboratorium jest zorientowany na południe, ale i nachylenia połaci dachowej wynosi 30 stopni, idealnie, aby uchwycić jak najwięcej energii słonecznej”.
Powszechne zastosowanie paneli słonecznych w połączeniu z parowym agregatem strumieniowym do produkcji chłodu jest bardzo obiecujące. Co roku w Niemczech zużywa się około 200 petadżuli (PJ) ciepła procesowego w postaci pary wodnej. Gdyby tylko w pięciu procentach zastąpiono je parą z energii słonecznej to nie zużyto by na przykład 300 milionów litrów oleju i nie wyemitowano by każdego roku 940 tysięcy ton CO2 – potencjał, który powinien być w pełni wykorzystana.
Latem chłodzenie, zimą ogrzewanie
Pilotażowa instalacja zasilana energią słoneczną będzie ochłodzić budynek w upalne dni. “Tu ujawnia się genialność tej koncepcji”, mówi Alexander Jandrey. “Im cieplejszy dzień, tym więcej energii dostępnej do chłodzenia. To oszczędza zasoby i koszty.”
Tak więc, dla kolektorów próżniowych w technologii plazmowej, o szczególnie wysokiej wydajności, otwiera nowy segment rynku. W przeciwieństwie do systemów koncentrujących, kolektory próżniowo-rurowe CPC potrafią maksymalnie wykorzystywać również promieniowanie rozproszone, a osiąganie dostatecznie wysokich temperatur około 140 stopni Celsjusza do zasilania DSKM – możliwe jest nawet w strefach umiarkowanych.
Ponieważ w kolektorach firmy Ritter płynie tylko czysta woda bez glikolu, to nie występują w nich żadne problemy z przegrzewaniem. Uszkodzenia spowodowane stagnacją są wykluczone. Kolektory w Karlsruhe dostarczają co najmniej 160 MWh energii cieplnej roku – w sprzyjających warunkach nawet 178 MWh. Dla potrzeb tego projektu udoskonalono jeszcze kolektory słoneczne zmieniając izolację i układ przepływu.
Nic się nie marnuje
Dla maksymalnie skutecznego działania systemu jest szczególnie ważne, by nadmiar ciepła lub chłodu mógł być przechowywany. Na Uniwersytecie w Karlsruhe opracowano magazyn ciepła w oparciu o ciepło utajone polietylenu. W zakresie temperatur od 125 do 135 stopni Celsjusza, polietylen topi się i akumuluje ciepło. Również dla wody chłodzącej jest rozwiązanie: w tym celu wykorzystano ciepło utajone parafiny w zbiorniku wody chłodniczej. Pojemność tych akumulatorów energii jest większa niż konwencjonalnych buforów wodnych.
Możliwości zastosowania są nieograniczone
Powodzenie instalacji pilotażowej pozwala myśleć o zastosowaniu tej technologii w innych branżach:
- produkcji żywności,
- przemyśle chemicznym,
- zaopatrzenia w ciepło,
- czyszczenia przemysłowego
- produkcji energii elektrycznej.
Źródło:
- http://www.ecoquent-positions.com/otti-innovationspreis-2015-winner-ritter-xl-solar/
- http://www.ritter-gruppe.com/presse/aktuelles/prozessdampf-mit-solarthermie.html
- http://www.karlsruhe-macht-klima.de/klimaschutzvorort/forschungentwicklung/hska-solarthermie.de
Categories: Badania i Rozwój, Public, Solarne chłodzenie