Ekologiczne systemy grzewcze Paradigma
go down to start
Niezależność energetyczna
Intensywny rozwój lokalnych sieci cieplnych zasilanych energią słoneczną
Breklum
W gminie Breklum w okręgu Nordfriesland / Schleswig-Holstein powstała właśnie innowacyjna sieć ciepłownicza zasilana energią wyłącznie ze źródeł odnawialnych, neutralna dla środowiska pod względem emisji CO2. W miesiącach letnich cały ciężar generowania ciepła spoczywa na instalacji solarnej.
W roku 2015 obywatele Breklum połączyli siły w ramach spółdzielni „BürgerGemeindeWerke Breklum” aby zapewnić sobie zaopatrzenie w ciepło w sposób przyszłościowy, zrównoważony i przyjazny dla środowiska. Sercem tej koncepcji jest nowa sieć ciepłownicza, którą najpierw poprowadzono w centrum miasta, a następnie rozszerzono na dodatkowe ulice i dzielnice.
Firma BürgerGovernmentWerke zleciła firmie Gottburg Energie-und Wärmetechnik GmbH & Co KG z Leck generalne wykonawstwo budowy i eksploatacji sieci ciepłowniczej. Firma Gottburg ma największe doświadczenie w takich projektach w Schleswig-Holstein.
Wytwarzanie ciepła w sezonie grzewczym w Breklum jest zapewniane głównie przez elektrociepłownię zasilaną certyfikowanym gazem neutralnym ze względu na ślad CO2. Ale w miesiącach letnich jest powiedziane: „Kiedy świeci słońce, żaden komin nie ma prawa dymić”. Wtedy całą pracę przejmuje instalacja solarna. Pochodzi ona całkowicie z Ritter XL Solar, który przyczynił się do wielu podobnych projektów w południowych Niemczech. 132 wysokowydajne kolektory próżniowo-rurowe o łącznej powierzchni 652 metrów kwadratowych tworzą jak dotąd największą ciepłownię słoneczną w Schleswig-Holstein i gwarantują, że przez wiele dni w roku można korzystać z energii cieplnej bez wsadu paliwa do jego wytwarzania. W ten sposób kolektory słoneczne pomagają również utrzymać niską cenę ciepła.
Źródło: https://ritter-gruppe.de/presse/breklum-bekommt-ein-zukuenftig-co2-freies-waermenetz/
Wyżej opisana instalacja solarna o powierzchni 652 m² została uruchomiona w Breklum w drugim kwartale 2018. To nie jedyna tego typu inwestycja. Rodzina wsi i miejscowości zasilanych w dużej części ciepłem słonecznym stale rośnie.
Ellern
Również gmina Ellern w Hunsrück uruchomiła w tym roku lokalną sieć ciepłowniczą, prawdopodobnie inspirowaną projektem podobnej konstrukcji nieodległych gmin Neuerkirch i Külz, który został oddany do użytku w 2016 roku. O tamtej instalacji można uzyskać więcej informacji na stronie duel.com.pl/ecoquent/volker-wichter-wielu-nie-sadzilo-ze-w-hunsruck-mozna-dostarczac-cieplo-po-3-ctkwh .
W Ellern, system solarny Ritter XL Solar o powierzchni 1 244 m², przejmie od kwietnia do września zadanie pełnego zasilania lokalnej sieci dla 110 gospodarstw domowych.
Randegg: od wioski bioenergetycznej do solarnej
W pobliżu istniejącej wioski bioenergetycznej zasilanej energią słoneczną w gminie Büsingen nad Górnym Renem jest miejscowość Randegg. Od roku 2009 istnieje tam lokalna sieć grzewcza o długości około 6,6 km, do której podłączono około 150 budynków z około 1000 mieszkańców. Sieć zbudowana i obsługiwana przez Solarcomplex AG w Singen jest zasilana z kotła na drewno o mocy 2.000 kW oraz kotła na pellety o mocy 700 kW. Centralnym elementem obiegu grzewczego jest bufor o pojemności 100.000 litrów.
Szczególnym użytkownikiem tej sieci jest firma produkująca napoje „Ottilien-Quelle”. To jeden z największych konsumentów ciepła w regionie, przywiązujący duże znaczenie do zrównoważonego rozwoju. Na dachu firmy umieszczono pole fotowoltaiczne o mocy 265 kW, które w słoneczne dni całkowicie pokrywa bieżące zapotrzebowanie. Jeśli słońca jest za mało, to firma korzysta z pobliskiej elektrowni wodnej. Ich system mycia butelek wymaga dużej ilości ciepła, a przy tym o stosunkowo wysokiej temperaturze 95 ° C.
Sieć ciepłownicza Randegg została doposażona w dużą instalację solarną o powierzchni 2400 m² z kolektorami próżniowo-rurowymi Ritter CPC. Szczególnie w miesiącach letnich pokryje to całe zapotrzebowanie i zapewni głównej kotłowni przedłużoną wakacyjną przerwę. Projekt przewiduje oszczędność około 1.600 m3 zrębków drewnianych oraz uniknięcie emisji 1.500 ton gazów cieplarnianych, głównie CO2.
Solarcomplex AG: To największa instalacja solarna w regionie Südbaden, gdzie efektywne wykorzystanie powierzchni ma duże znaczenie. Ilość dobrych pól do bezpośredniego wykorzystania promieniowania słonecznego jest ograniczona. W przypadku instalacji z kolektorami Ritter CPC efektywność wykorzystania powierzchni jest większa o około 60% w porównaniu do bioenergii.
Ritter XL Solar: „To, że w ciągu ostatnich kilku tygodni i miesięcy musieliśmy obsługiwać trzy projekty mniej więcej jednocześnie – i rozprowadzaliśmy je w skrajnie odległych regionach Niemczech – było nowym i sportowym wyzwaniem dla działu instalacji wielkopowierzchniowych Grupy Ritter. Ale zrobiliśmy to z profesjonalnym oczekiwaniem i jesteśmy z tego dumni”
Źródło: https://ritter-gruppe.de/presse/die-familie-der-solardoerfer-waechst-weiter/
Wszystkie tu wymienione instalacje solarne zaprojektowano wg koncepcji AquaSolar System, to znaczy, że zastosowano najwydajniejsze kolektory próżniowo-rurowe w technologii plazmowej, a w obiegu solarnym krąży tylko czysta woda bez żadnych środków ochrony chemicznej przed zamarzaniem.
Categories: Duże instalacje solarne, Niezależność energetyczna, sieć cieplna, Solarne sieci cieplne
Dom Zasilany Energią Słoneczną – studium przypadku
W moim wywiadzie z twórcą koncepcji Domów Zasilanych Energią Słoneczną (SEH – Sonnenenergiehaus), Gerd Schallenmüller – Dyrektor Generalny ReSYS AG, zapowiedział, że przekaże nam konkretne dane o uzyskach i zużyciu energii w takim budynku. Te dane przedstawiam tutaj. Jednak od razu ostrzegam: nie jest to przyjemna lektura, ale pełna szczegółów, faktów i danych liczbowych dla pierwszego monitorowanego przez firmę budynku SEH, który właśnie zakończył pierwszy rok eksploatacji.
Tekst jest tłumaczeniem drugiej części wywiadu przeprowadzonego w październiku 2016 przez Redaktora blogu Ecoquent (Grupa Ritter) z twórcą koncepcji domu niezależnego energetycznie, zasilanego głównie energią słoneczną – Sonnenenergiehaus (SEH). Główne założenia tej koncepcji to: zastosowanie wysokowydajnych kolektorów próżniowo-rurowych CPC w układzie AquaSystem, czyli wyłącznie z czystą wodą w obiegu solarnym przez cały rok oraz zbiorników buforowych o umiarkowanej pojemności, około 1000 – 2000 litrów w przypadku domów jednorodzinnych. Do kompletu niezbędna jest jeszcze elektrownia dachowa i ewentualnie magazyn energii elektrycznej. Więcej o tej koncepcji na stronie www.paradigma-duel.pl/SEH
Źródło: https://blog.paradigma.de/sonnenenergiehaus-ein-fallbeispiel-mit-echten-zahlen-energieautarkie/
Link do podglądu stanu systemu energetycznego on-line: www.resys-ag.de/beispiele
Gerd Schallenmüller mówi: „Dane dotyczące zużycia w pierwszym roku są absolutnym wskaźnikiem, czy słońce może zasilić dom jednorodzinny w dużej mierze niezależnie. Nawet symulacje przypisywałyby SEH wskaźnik autarkiczności ponad 75 procent dla ciepła i elektryczności. Osiągnęliśmy 82 procent energii elektrycznej i 84 procent ciepła!”
Gerd Schallenmüller odpowiada na pytanie, co chciał osiągnąć jako przedsiębiorca planujący pierwszy budynek w koncepcji SEH: „Chciałem udowodnić, że:
- cały pakiet urządzeń może być umieszczony w normalnym pomieszczeniu technicznym, ponieważ coraz więcej domów budowanych jest na płycie fundamentowej (bez piwnicy),
- zastosowana technika może być ekonomiczna, standardowa, niemniej jednak trwała – bez żadnych niedopracowanych rzeczy, takich jak silnik Stirlinga, czy ogniwa paliwowe.”
O gromadzeniu danych w pierwszym roku użytkowania Domu Zasilanego Energią Słoneczną
Centrum Naukowe Jülich (PTJ) będzie monitorować budynek przez trzy lata w ramach programów „HeizSolar” i „SolSys” zainicjowanych przez rząd federalny, wyjaśnia Gerd Schallenmüller. Monitorowanie będzie prowadzone przez ISE (Fraunhofer Institute in Freiburg).
Tymczasem wszystkie urządzenia pomiarowe Instytutu Fraunhofera ISE zainstalowano i transfer danych jest uruchomiony, ale jeszcze nie online. Według Schallenmüllera dostępne dane pochodzą z portali SMA (elektryczność) i Paradigma.
O życzeniach klienta
Klient chciał mieć trwałe urządzenia do ogrzewania i zasilania energią, a także zagwarantowane miejsce w pomieszczeniu technicznym na suszarki.
O samym budynku
Budynek, lokalizacja i orientacja w kierunku słońca
Dom wg koncepcji SEH dla rodziny Kirnerów projektowano w 2014 roku, a wybudowano w 2015 r. Konstrukcja drewniana stojąca na płycie fundamentowej, tj. bez piwnicy. Powierzchnia mieszkalna 161 m2. Pomieszczenie techniczne, typowe dla domu SEH, o powierzchni 14 metrów kwadratowych. Poddasze o powierzchni 62 m2 nie zostało jeszcze opracowane. Możliwe jest więc na przykład zainstalowanie trzech świetlików na dachu południowym / południowo-zachodnim (patrz szkic dachu poniżej). Dach ma kąt nachylenia wynoszący 32 stopnie i jest skierowany 25 stopni na zachód (205 stopni). Dom znajduje się w pobliżu miasta Freiburg, tj. w południowo-zachodniej części Niemiec.
Zużycie energii
Dom jest obecnie zamieszkały przez trzy osoby. Według Gerda Schallenmüllera dom spełnia wymagania standardu energetycznego „KfW 40 Plus”. Zapotrzebowanie na ogrzewanie szacowane jest na 3500 kilowatogodzin rocznie. W tej wartości około 1800 kWh z wentylacji jest już uwzględnione, to znaczy odjęte. Zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową wynosi 2350 kWh rocznie. Całkowite zapotrzebowanie na energię wynosi 9 200 kWh, przy czym należy pamiętać, że z powodu częstej stagnacji, w kolektorach występują bardzo duże straty (około 3000 kWh).
Ogrzewanie i przygotowanie ciepłej wody
We wszystkich pomieszczeniach zainstalowano ogrzewanie powierzchniowe w postaci systemów ogrzewania podłogowego. Zamontowano kominek na drewno i pelety. Kominek podłączono do zasobnika ciepła EXPRESSO II 1100 ze stacją świeżej wody, więc nie tylko ogrzewa pomieszczenie, w którym został postawiony, ale cały budynek.
Na dachu zainstalowano:
- solarny system grzewczy o powierzchni 20 m2 z kolektorami próżniowo-rurowymi typu CPC Aqua Plasma 19/50 (w pomieszczeniu technicznym – patrz plan poniżej – jest zasobnik ciepła o pojemności 1040 litrów ze stacją świeżej wody)
- system fotowoltaiczny z 20 modułami słonecznymi o mocy 260 watów, łącznie 5200 watów.
Magazyn energii może przechować 3,7 kWh energii elektrycznej brutto, przy czym wartość użytecznej energii wynosi 2,96 kWh, stopień rozładowania lub głębokość rozładowania (DoD = Deep of Decharge) wynosi 80 procent. Warto wspomnieć: podczas gdy piekarnik, grill i kuchenka mikrofalowa są zasilane elektrycznie, to do gotowania właściciel zażyczył sobie kuchenkę gazową.
Istnieje również system wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła i centralny systemem odkurzania.
Decyzja dotycząca pieca na pellet i drewno opałowe wynikała z potrzeby niewielkiego dogrzewania, wyjaśnia Gerd Schallenmüller: „Tysiąc kilowatogodzin odpowiada 1/2 m3 drewnu lub 15 workom peletów lub 100 metrom sześciennym gazu ziemnego. Ponieważ jest też grzałka elektryczna, mieszkańcy mogą również czasem grzać bez użycia kominka. To tylko kwestia ceny. Kilowatogodzina gazu ziemnego kosztuje 5,8 centa, kWh drewna lub pelletu 5 centów, kWh gazu ziemnego 5,7 centa, a elektryczność domowa kosztuje 26 centów za kWh.”
Elementy konstrukcji decydujące o energooszczędności
Dla analizowanego budynku, jako kluczowe elementy należy wymienić:
- System ścienny Övo Natur Plus firmy WeberHaus (wartość U według dostawcy: ÖvoNatur: U = 0,15 W / m²K, w ÖvoNatur Therm U = 0,12 W / m²K) Drewniana ściana stojąca ÖvoNatur o łącznej grubości 40 cm
- Izolacja obwodowa pod płytą podłogową 20 cm,
- Okna z 3 szybami
Bilans energetyczny Domu Zasilanego Energią Słoneczną
Poniższe informacje zgromadził Gerd Schallenmüller za pierwszy rok użytkowania modelowego domu SEH:
- System solarny wygenerował 6 865 kWh ciepła słonecznego w pierwszym roku użytkowania.
- Wentylacja z odzyskiem ciepła dała w tym samym okresie 1400 kWh.
- Piec zużył około pięciu worków peletów o wadze 15 kilogramów i 316 kłód drewna o ilości ciepła 1 202 kWh / rok.
- Zastosowana grzałka elektryczna wyprodukowała 25 kWh / rok przy ogrzewaniu testowym.
- System fotowoltaiczny dostarczył 5 850 kWh energii słonecznej. Z tego 3268 kWh zostało wprowadzonych do publicznej sieci w okresie objętym udokumentowaniem, dla którego pobierana była taryfa gwarantowana, podczas gdy zużycie energii elektrycznej przez gospodarstwo domowe wyniosło 2 566 kWh. Z sieci zużyto 476 kWh energii elektrycznej w okresie zużycia.
Oszczędności energii, koszty energii, stopień niezależności w pierwszym roku eksploatacji
Według Gerda Schallenmüllera, dom ma „niezależność finansową” w wysokości 100 procent. Jeśli odjęta zostanie energia elektryczna z sieci i koszt drewna opałowego (drewno opałowe i pelety drzewne) oraz koszt energii elektrycznej z taryfy gwarantowanej, to nadal pozostanie 200 euro jako roczny zysk. W swojej ocenie ciepła Schallenmüller pisze: „Po raz pierwszy musiano ponownie ogrzać się 15 października 2015 r., Ponieważ temperatura w buforze spadła do 50 stopni Celsjusza. Następnie w pierwszych czterech dniach listopada piec musiał zostać ponownie podgrzany (około sześciu do ośmiu kawałków drewna). Ostatni raz, gdy piec był potrzebny od 2 do 5 marca 2016 r., W sumie działał 76 z 182 dni sezonu grzewczego.”
| CIEPŁO | Plan/Prognoza | Dane Rzeczywiste |
| Zapotrzebowanie | 9.000 kWh/a | 9.500 kWh/a |
| Odzysk ciepła z wentylacji | -1.200 kWh/a | -1.456 kWh/a |
| Pokrycie energią słoneczną | -6.800 kWh/a | -6.839 kWh/a |
| Resza zapotrzebowania | 1.000 kWh/a | 1.207 kWh/a |
| ok. -80 EUR/a | – 66 EUR/a | |
| Stopień niezależności | >75% | 84.88% |
| ENERGIA ELEKTRYCZNA | Prognoza | Dane rzeczywiste |
| Zapotrzebowanie | -2.500 kWh/a | -2.567 kWh/a |
| Elektrownia dachowa | 5.500 kWh/a | 5.800 kWh/a |
| Ograniczenie mocy czynnej | -510 kWh/a | -500 kWh/a |
| 75% Zużycie własne | -2.000 kWh/a | -2.000 kWh/a |
| 25% | -500 kWh/a | -470 kWh/a |
| ok. 25% | -130 EUR/a | -120 EUR/a |
| Oddane do sieci | 3.000 kWh/a | 3.217 kWh/a |
| Oddane do sieci | +350 EUR/a | +386 EUR/a |
| Saldo 2015/2016 | +230 EUR/a | +266 EUR/a |
| Razem ciepło i prąd | +150 EUR/a | +200 EUR/a |
| Stopień niezależności | >75% | 82.46% |
| Porównanie ze standardowym zasilaniem | ||
| Uniknięte koszty ciepła | 400 EUR/a | 370 EUR/a |
| Uniknięte koszty prądu | 650 EUR/a | 660 EUR/a |
| Koszt stały taryfowy / Przychód za energię dla sieci | 170 EUR/a | 200 EUR/a |
| Solarna Renta | 1.220 EUR/a | 1.230 EUR/a |
| Rosnąca każdego roku wraz ze wzrostem cen energii | ||
Wnioski projektantów
Wniosek Gerda Schallenmüllera o SEH: „Podczas, gdy duże systemy solarne zawsze wymagają dużych objętości bufora (5000 do 20 000 litrów), tu udowodniono, że domy jednorodzinne lub dwurodzinne mogą być wyposażone w wysokowydajne kolektory i całkowicie normalnej pojemności bufor z przepływowym przygotowaniem ciepłej wody. Osiągnięto samowystarczalność ponad 80 procent na ciepło i energię elektryczną. Specjalne rozwiązania architektoniczne nie są wymagane, ponieważ bufor ciepła mieści się w normalnym pomieszczeniu technicznym. Wspomniane wcześniej duże bufory wymagają jednak zajęcia powierzchni na dwóch lub nawet trzech kondygnacjach.
Projekt systemu elektrycznego zaowocował raczej małym systemem fotowoltaicznym, a także małym magazynem energii. Przy tym, co najmniej 82% energii elektrycznej można wykorzystać bezpośrednio ze słońca. Z doświadczenia wiemy, że każdy dodatkowy jeden procent samowystarczalności nie prowadzi do poprawy wyniku finansowego.”
Categories: Niezależność energetyczna
Dom Zasilany Energią Słoneczną – studium przypadku
W moim wywiadzie z twórcą koncepcji Domów Zasilanych Energią Słoneczną (SEH – Sonnenenergiehaus), Gerd Schallenmüller – dyrektor generalny ReSYS AG, zapowiedział, że przekaże nam konkretne dane o uzyskach i zużyciu energii w takim budynku. Te dane przedstawiam tutaj.
Źródło: http://duel.com.pl/ecoquent/dom-zasilany-energia-sloneczna-studium-przypadku/
Jednak od razu ostrzegam: nie jest to przyjemna lektura, ale pełna szczegółów, faktów i danych liczbowych dla pierwszego monitorowanego przez firmę budynku SEH, który właśnie zakończył pierwszy rok eksploatacji.
Gerd Schallenmüller mówi: Dane dotyczące zużycia w pierwszym roku są absolutnym wskaźnikiem, czy słońce może zasilić dom jednorodzinny w dużej mierze niezależnie. Nawet symulacje przypisywałyby SEH wskaźnik autarkiczności ponad 75 procent dla ciepła i elektryczności. “Osiągnęliśmy 82 procent energii elektrycznej i 84 procent ciepła!”
Gerd Schallenmüller odpowiada na pytanie, co chciał osiągnąć jako przedsiębiorca planujący pierwszy budynek w koncepcji SEH: “Chciałem udowodnić, że:
- cały pakiet urządzeń może być umieszczony w normalnym pomieszczeniu technicznym, ponieważ coraz więcej domów budowanych jest na płycie fundamentowej (bez piwnicy),
- zastosowana technika może być ekonomiczna, standardowa, niemniej jednak trwała – bez żadnych niedopracowanych rzeczy, takich jak Stirling czy ogniwa paliwowe.”
O gromadzeniu danych w pierwszym roku użytkowania domu energii słonecznej
Centrum Naukowe Jülich (PTJ) będzie monitorować budynek przez trzy lata w ramach programów “HeizSolar” i “SolSys” zainicjowanych przez rząd federalny, wyjaśnia Gerd Schallenmüller. Monitorowanie będzie prowadzone przez ISE (Fraunhofer Institute in Freiburg).
Tymczasem wszystkie urządzenia pomiarowe Instytutu Fraunhofera ISE zainstalowano i transfer danych jest uruchomiony, ale jeszcze nie online. Według Schallenmüllera dostępne dane pochodzą z portali SMA (elektryczność) i Paradigma.
O życzeniach klienta
Klient chciał mieć trwałe urządzenia do ogrzewania i zasilania energią, a także zagwarantowane miejsce w pomieszczeniu technicznym na suszarki.
O samym budynku
Budynek, lokalizacja i orientacja w kierunku słońca
Dom wg koncepcji SEH dla rodziny Kirnerów projektowano w 2014 roku, a wybudowano w 2015 r. Konstrukcja drewniana stojąca na płycie fundamentowej, tj. bez piwnicy. Powierzchnia mieszkalna 161 m2. Pomieszczenie techniczne, typowe dla domu SEH, o powierzchni 14 metrów kwadratowych. Poddasze o powierzchni 62 m2 nie zostało jeszcze opracowane. Możliwe jest więc na przykład zainstalowanie trzech świetlików na dachu południowym / południowo-zachodnim (patrz szkic dachu poniżej). Dach ma kąt nachylenia wynoszący 32 stopnie i jest skierowany 25 stopni na zachód (205 stopni). Dom znajduje się w pobliżu miasta Freiburg, tj. w południowo-zachodniej części Niemiec.
Zużycie energii
Dom jest obecnie zamieszkały przez trzy osoby. Według Gerda Schallenmüllera standardem energetycznym jest “KfW 40 Plus”. Zapotrzebowanie na ogrzewanie szacowane jest na 3500 kilowatogodzin rocznie. W tej wartości około 1800 kWh z wentylacji jest już uwzględnione, to znaczy odjęte. Zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową wynosi 2350 kWh rocznie. Całkowite zapotrzebowanie na energię wynosi 9 200 kWh, przy czym należy pamiętać, że z powodu częstej stagnacji, w kolektorach występują bardzo duże straty (około 3000 kWh).
Ogrzewanie i przygotowanie ciepłej wody
We wszystkich pomieszczeniach zainstalowano ogrzewanie powierzchniowe w postaci systemów ogrzewania podłogowego. Zamontowano kominek na drewno i pelety. Kominek podłączono do zasobnika ciepła EXPRESSO II 1100 ze stacją świeżej wody, więc nie tylko ogrzewa pomieszczenie, w którym został postawiony, ale cały budynek.
Na dachu zainstalowano:
- solarny system grzewczy o powierzchni 20 m2 z kolektorami próżniowo-rurowymi typu CPC Aqua Plasma 19/50 (w pomieszczeniu technicznym – patrz plan poniżej – jest zasobnik ciepła o pojemności 1040 litrów ze stacją świeżej wody)
- system fotowoltaiczny z 20 modułami słonecznymi o mocy 260 watów, łącznie 5200 watów.
Magazyn energii może przechować 3,7 kWh energii elektrycznej brutto, przy czym wartość użytecznej energii wynosi 2,96 kWh, stopień rozładowania lub głębokość rozładowania (DoD = Deep of Decharge) wynosi 80 procent. Warto wspomnieć: podczas gdy piekarnik, grill i kuchenka mikrofalowa są zasilane elektrycznie, to do gotowania właściciel zażyczył sobie kuchenkę gazową.
Istnieje również system wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła i centralny systemem odkurania.
Decyzja dotycząca pieca na pellet i drewno opałowe wynikała z potrzeby niewielkiego dogrzewania, wyjaśnia Gerd Schallenmüller: “Tysiąc kilowatogodzin odpowiada 1/2 m3 drewnu lub 15 workom peletów lub 100 metrom sześciennym gazu ziemnego. Ponieważ jest też grzałka elektryczna, mieszkańcy mogą również czasem grzać bez użycia kominka. To tylko kwestia ceny. Kilowatogodzina gazu ziemnego kosztuje 5,8 centa, kWh drewna lub pelletu 5 centów, kWh gazu ziemnego 5,7 centa, a elektryczność domowa kosztuje 26 centów za kWh.”
Elementy konstrukcji decydujące o energooszczędności
Dla analizowanego budynku, jako kluczowe elementy należy wymienić:
- System ścienny Övo Natur Plus firmy WeberHaus (wartość U według dostawcy: ÖvoNatur: U = 0,15 W / m²K, w ÖvoNatur Therm U = 0,12 W / m²K) Drewniana ściana stojąca ÖvoNatur o łącznej grubości 40 cm
- Izolacja obwodowa pod płytą podłogową 20 cm,
- Okna z 3 szybami
Bilans energetyczny Domu Zasilanego Energią Słoneczną
Poniższe informacje zgromadził Gerd Schallenmüller za pierwszy rok użytkowania modelowego domu SEH:
- System solarny wygenerował 6 865 kWh ciepła słonecznego w pierwszym roku użytkowania.
- Wentylacja z odzyskiem ciepła dała w tym samym okresie 1400 kWh.
- Piec zużył około pięciu worków peletów o wadze 15 kilogramów i 316 kłód drewna o ilości ciepła 1 202 kWh / rok.
- Zastosowana grzałka elektryczna wyprodukowała 25 kWh / rok przy ogrzewaniu testowym.
- System fotowoltaiczny dostarczył 5 850 kWh energii słonecznej. Z tego 3268 kWh zostało wprowadzonych do publicznej sieci w okresie objętym udokumentowaniem, dla którego pobierana była taryfa gwarantowana, podczas gdy zużycie energii elektrycznej przez gospodarstwo domowe wyniosło 2 566 kWh. Z sieci zużyto 476 kWh energii elektrycznej w okresie zużycia.
Oszczędności energii, koszty energii, stopień niezależności w pierwszym roku eksploatacji
Według Gerda Schallenmüllera, dom ma “niezależność finansową” w wysokości 100 procent. Jeśli odjęta zostanie energia elektryczna z sieci i koszt drewna opałowego (drewno opałowe i pelety drzewne) oraz koszt energii elektrycznej z taryfy gwarantowanej, to nadal pozostanie 200 euro jako roczny zysk. W swojej ocenie ciepła Schallenmüller pisze: “Po raz pierwszy musiano ponownie ogrzać się 15 października 2015 r., Ponieważ temperatura w buforze spadła do 50 stopni Celsjusza. Następnie w pierwszych czterech dniach listopada piec musiał zostać ponownie podgrzany (około sześciu do ośmiu kawałków drewna). Ostatni raz, gdy piec był potrzebny od 2 do 5 marca 2016 r., W sumie działał 76 z 182 dni sezonu grzewczego.”
Wnioski projektantów
Wniosek Gerda Schallenmüllera o SEH: “Podczas, gdy duże systemy solarne zawsze wymagają dużych objętości bufora (5000 do 20 000 litrów), tu udowodniono, że domy jednorodzinne lub dwurodzinne mogą być wyposażone w wysokowydajne kolektory i całkowicie normalnej pojemności bufor z przepływowym przygotowaniem ciepłej wody. Osiągnięto samowystarczalność ponad 80 procent na ciepło i energię elektryczną. Specjalne rozwiązania architektoniczne nie są wymagane, ponieważ bufor ciepła mieści się w normalnym pomieszczeniu technicznym. Wspomniane wcześniej duże bufory wymagają jednak zajęcia powierzchni na dwóch lub nawet trzech kondygnacjach.
Projekt systemu elektrycznego zaowocował raczej małym systemem fotowoltaicznym, a także małym magazynem energii. Przy tym, co najmniej 82% energii elektrycznej można wykorzystać bezpośrednio ze słońca. Z doświadczenia wiemy, że każdy dodatkowy jeden procent samowystarczalności nie prowadzi do poprawy wyniku finansowego.”
Categories: Niezależność energetyczna, Public
Przez cztery dni Portugalia była w 100% zasilana energią ze źródeł odnawialnych
Christian Science Monitor informuje, że aktualnie, elektrownie wodne generują 30 procent energii elektrycznej w Portugalii. Około 25 procent pochodzi z wiatru. Biopaliwa i słońce odgrywają mniejszą rolę, przyczyniając się do 6,4 procent i 1,2 procent uzysku odpowiednio.
To nie jest pierwsze osiągnięcie w pozyskiwaniu czystej energii w Portugalii. W roku 2011 kraj był zasilany wyłącznie przez energię odnawialną przez kilka godzin, ale niedawne osiągnięcie oznacza wielki postęp w dostarczaniu energii elektrycznej przy użyciu bardziej czystych źródeł.
Categories: Niezależność energetyczna
Jak funkcjonuje dom zasilany energią słoneczną z kolektorów próżniowo-rurowych?
Wysoki udział słońca bez ogromnego zbiornika buforowego
Redukcja stanów stagnacji w lecie, to więcej energii słonecznej w zimie
Na zewnątrz lód, a wewnątrz 70°C
Oblodzone rury 27.11.2013
Temperatury w obiegu solarnym 27.11.2013
Minimalne wymagania powierzchni dla techniki magazynowania ciepła
Dzięki wydajności kolektorów w zimie, bufor o pojemności 1100 litrów jest całkowicie wystarczający. Ma przy tym również zintegrowaną stację przepływowego przygotowania gorącej wody. Powierzchnia zajęta przez urządzenia w kotłowni wynosi zaledwie 10 m² i mieści się w środku domu, dzięki czemu unika się strat cyrkulacji w instalacji grzewczej.
Od 6 listopada 2013 roku do 27 lipca 2014 roku uzysk energii słonecznej wyniósł 3860 kWh. Ilość ciepła doprowadzonego z kominka na drewno od początku listopada do początku marca ostatniej zimy, zmierzona osobnym licznikiem, wyniosła 1,830 kWh.
Podstawowe dane domu i instalacji
| Powierzchnia użytkowa | 135 m² |
| Jednostkowe zapotrzebowanie energii |
27 kWh/m²a |
| Powierzchnia czynna kolektorów |
13,5 m² próżniowo-rurowe (woda jako nośnik ciepła) |
| Nachylenie/Kierunek | nachylenie 90° (montaż na ścianie), 21° odchylenie na wschód |
| Zbiornik buforowy |
1.100 litrów, zintegrowana stacja ciepłej wody |
| Udział słońca w bilansie ciepła |
60 % (wg symulacji) |
| Dodatkowe źródło ciepła |
14,9 kW, kominek z płaszczem wodnym |
| Zużycie paliwa |
2 metry przestrzenne drewna na rok (wg zużycia w okresie 6.11.2013 do 7.3. 2014) |
| Firma instalatorska |
Haustechnik Hofer GmbH, Rudelzhausen |
| Konstrukcja ścian |
Szkielet drewniany z termiczną izolacją celulozową, izolacja z konopi na ścianach wewnętrznych, na zewnątrz płyty OSB +wykończenie |
| Wentylacja | Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła + nagrzewnica |
| Elektrownia dachowa |
5 kWp, fotowoltaika |
Sonnenhaus, czy SonnenEnergieHaus?
Projektanci domu szczególny nacisk położyli na wysoką izolacyjność termiczną i szczelność przegród zewnętrznych budynku, okien i drzwi wejściowe. Dlatego – według pana Grolla, dom osiągnął szczelność wg standardu domu pasywnego. Podobnie jak w przypadku koncepcji Sonnenhaus Instytutu także w tym domu skupiono się na maksymalizacji udziału słonecznego w ogrzewaniu, jednak dom w Wildberg nie wymaga tak wielkiego zbiornika buforowego.
Gdyby ktoś chciał obejrzeć dom i ogrzewanie z bliska, to proszę pytać w Hofer Solar – budowniczy Jürgen Groll pracuje tam jako zastępca dyrektora.
Dom typu Sonnenhaus z kolektorami płaskimi, jak i dom SonnenEnergieHaus z próżniowo-rurowymi można wyobrazić sobie nawet bez systemu wentylacyjnego z odzyskiem ciepła – godząc się na pewne straty energii. Izolacja termiczna i szczelność może je utrzymać na umiarkowanym poziomie (a tym samym będą nadal powyżej prawnego standardu minimum). Nieco wyższe zapotrzebowanie na ciepło nie jest problemem, gdy pokrywane jest ze źródeł odnawialnych – tym bardziej nie ma problemu przy zastosowaniu wysokowydajnych kolektorów. Można by więc zaoszczędzić na kosztach techniki i eksploatacji systemu wentylacyjnego. Ale to, jak zawsze zależy od indywidualnego projektu i potrzeb inwestorów
Fotos: Jürgen Groll.
Źródło: Artykuł: http://www.ecoquent-positions.com/wie-funktioniert-ein-sonnenenergiehaus-mit-vakuumroehrenkollektor/
Autor: Sabine E. Rädisch
Tłumaczenie: duel
Categories: Bufory grzewcze, Niezależność energetyczna, Ogrzewanie słoneczne
Ogrzewanie elektryczne – czy to się opłaca?
Ogrzewanie energią elektryczną jest dziś tematem wielu gorących dyskusji. Udział energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych stale znacząco rośnie, ale co roku malejące korzyści finansowe dla nowych instalacji i system taryfowy sprawiają, że dla odbiorców indywidualnych ceny energii elektrycznej stale rosną. Dlatego właściciele systemów PV szukają sposobów na zwiększenie ich własnego zużycia energii elektrycznej nie tylko w gospodarstwie domowym, ale również coraz częściej do ogrzewania.
Jakie są techniczne możliwości ogrzewania elektrycznego?
Chyba nikomu już do głowy nie przyjdzie używać nagrzewnic wentylatorowych lub grzejników olejowych – wiadomo, że to się nie opłaca. Stare dobre żarówki też prawie zanikły. Praktycznie możliwe są dwa rozwiązania: grzałka w zbiorniku wody lub pompa ciepła.
Ogrzewanie grzałką elektryczną
Element grzejny może dostarczać ciepło do systemu akumulacji w celu ogrzewania pomieszczeń i / lub podgrzewania ciepłej wody, wspierając główne źródło energii lub chwilowo nawet zastępując je w lecie w funkcji przygotowania ciepłej wody. Często grzałka działa również jako dodatkowe lub “awaryjne” źródło ciepła w systemach grzewczych z pompą ciepła.
Ogrzewanie pompą ciepła
Pompy ciepła wykorzystują ciepło z powietrza, wody lub gleby (geotermiczna) i do tego są jeszcze dotowane. W zależności od współczynnika sezonowej wydajności (SPF), za jedną kilowatogodzinę energii elektrycznej pobranej dostarcza do trzech, czterech razy tyle ciepła.
Tylko nie w zimie
Jednak ciepło jest potrzebne szczególnie, gdy zasilania PV jest niewiele lub brak. W rezultacie moc musi być kupiona drogo z sieci, a dostępna moc jest uzależniona od spadającej temperatury. Już obserwowane są obciążenia szczytowe wywołane przez pompy ciepła w zimie. Tak nigdy nie wyzwolimy się z uzależnienia od elektrowni gazowych i węglowych. Tylko tam, gdzie potrzeba mało energii do ogrzewania – tak jak w domu pasywnym z 1000 – 2000 kWh rocznego zapotrzebowania ciepła – to prawie nie ma znaczenia, jak ciepło będzie dostarczone. W przeciwieństwie do ciepłej wody użytkowej, która jest zużywana również w okresie letnim, kiedy PV produkuje dużo energii elektrycznej.
Kiedy więc ogrzewanie elektryczne opłaca się?
Energia elektryczna z PV opłaca się szczególnie:
- do przygotowania ciepłej wody w lecie (można wyłączyć kocioł)
- w jedno- i dwurodzinnych domach o wysokim standardzie energetycznym, na przykład, dom pasywny
- przy niskich dotacjach
- dopóki nie ma podatku od energii słonecznej
Termika solarna ma wyższą wydajność
Tak więc, ogrzewanie elektryczne jest niezbyt opłacalne. Wysoki udział, rzędu 60-70% energii słonecznej w bilansie ciepła nie jest możliwy. Dla domów wielorodzinnych, budynków mieszkalnych, a także w zakresie ciepła procesowego lepiej korzystać z termiki solarnej – to dziedzina szczególnie wyróżniająca się wydajnością energetyczną spośród wszystkich form pozyskiwania energii słonecznej, jak widać na poniższym wykresie.
Ciepło można również efektywnie magazynować (woda jako nośnik ciepła) – co przy wysokowydajnych kolektorach próżniowo-rurowych nie jest nawet niezbędne, a na pewno nie w buforach sezonowych. Szczytowe źródło ciepła na zimę może być znacznie mniejsze, na przykład jako kocioł na pellet lub drewno. Jeżeli pozostałe zapotrzebowanie na ciepło jest niskie, to oczywiście nie ma niczego złego w zastosowaniu sprawnej pompy ciepła.
Z pomocą naszego kalkulatora kosztów ogrzewania można nawet wyliczyć, które ogrzewanie jest najkorzystniejsze w konkretnym przypadku. Zdajemy sobie sprawę, że to nie odpowiada aktualnie często spotykanym opiniom, tym ważniejsze więc wydaje się dokładne przedyskutowanie, bo trzeba wziąć pod uwagę wiele zalet i wad.
Fotografia tytułowa: BSW Solar
Źródło: http://www.ecoquent-positions.com/heizen-mit-strom-lohnt-sich-das/
Autor: Sabine E. Rädisch
Tłumaczenie: duel
Categories: Kolektory sloneczne, Niezależność energetyczna, Ogrzewanie słoneczne
Chile produkuje tyle energii elektrycznej w instalacjach solarnych, że okresowo ceny energii spadają do zera
Atacama-1 Chile, największa instalacja solarna w Ameryce Płd
Ilość energii elektrycznej ze słońca doprowadzonej do centralnej sieci Chile wzrosła czterokrotnie od 2013. Sieć jest obecnie zasilana przez 29 farm słonecznych, a kolejne 15 jest planowanych do budowy w przyszłości. Tyle, że Chile ma dwie niezależne sieci energetyczne: centralną i północną, które nie są połączone. Infrastruktura w niektórych obszarach każdej sieci jest tak słaba, po prostu nie jest w stanie przenieść takiej ilości energii elektrycznej. Zgodnie z zasadą podaży i popytu, na obszarach, które mają nadmiar energii elektrycznej niż potrzebują, ceny mocno spadają w dół, podczas gdy inne obszary cierpią na jej niedostatek. Na obszarach obsługiwanych przez północną część centralnej sieci nadwyżki energetyczne sprowadziły cenę do zera, a tegoroczne przewidywania sugerują, że ubiegłoroczna ilość 192 dni z wolną energią będzie znacznie przekroczona. Jednocześnie na obszarach niedostatecznie obsługiwanych przez sieć występują ceny wyższe niż normalnie.
Categories: Niezależność energetyczna
Kraje rozwijające się inwestują więcej w energetykę odnawialną niż kraje rozwinięte
Ostatni rok był rokiem rekordowym dla energetyki odnawialnej. Według najnowszego raportu opracowanego przez Renewable Energy Policy Network for 21st Century (REN21) nazwanego Renewables 2016 Global Status Raport okazało się, że w ubiegłym roku nie tylko był najszybszy wzrost zielonych źródeł energii w historii, ale po raz pierwszy kraje rozwijające się zainwestowały więcej w rozwój odnawialnych źródeł energii niż kraje rozwinięte .
W 2015 roku inwestycje w energetykę odnawialną osiągnęły $ 286 mld USD, rosnąc o pięć procent od roku 2014. Globalne inwestycje w odnawialne źródła energii były dwukrotnie wyższe niż inwestycje w nową energetykę węglową i gazu naturalnego. Dzięki zwiększonym wydatkom powiększono w roku 2015 zdolności produkcyjne energetyki odnawialnej łącznie o 147 gigawatów (GW).
Duże wydatki nastąpiły właśnie dzięki spadającym cenom źródeł energii odnawialnych, co czyni je konkurencyjne cenowo z energetyką węglową i gazu ziemnego na wielu rynkach oraz polityk rządowych, które wspierają rozwój czystej energii.
Chiny były największym inwestorem, co stanowi jedną trzecią wszystkich wydatków na rozwój energetyki odnawialnej, ale Indie, RPA, Meksyku i Chile również miały poważne wzrosty zielonych inwestycji energetycznych.
Do użytku oddano zarówno scentralizowane jak i rozproszone projekty energetyczne, a energia słoneczna była preferowana szczególnie. Energetyka słoneczna stanowiła ponad połowę wszystkich inwestycji, wiatr był na drugim miejscu, a inne źródła odnawialne pozostały daleko w tyle. Wydatki na energetykę wodną i biopaliwa spadły w porównaniu do 2014 roku.
Wydatki na odnawialne źródła energii ogólnie spadły w rozwiniętych krajach w dużej mierze dzięki spowolnieniu inwestycji w Europie. Autorzy badania napisali, że w tych krajach muszą być wprowadzone lepsze strategie, w celu usunięcia barier dla inwestowania w energetykę odnawialną w głównych sektorach, takich jak ogrzewanie, chłodzenie i transport.
Na temat obecnego stanu energetyki odnawialnej na świecie można przeczytać o wiele więcej na stronie REN21, gdzie można również wykorzystać interaktywną mapę, aby zobaczyć dane od zdolności produkcyjnej energetyki odnawialnej i wydatkach wg państw.
Categories: Niezależność energetyczna
