3. 3
Украина 10-2011
Содержание
Солнце как источник энергии
Потребность энергии
Как можно использовать солнечную энергию?
Основные солнечные нагревательные установки
Виды солнечных коллекторов
Солнечное горячее водоснабжение
Солнечное отопление
Практическая часть
Вопросы, дискуссия
5. 5
Украина 10-2011
Суммарная приходящая солнечная радиация
в Германии
Jährliche Energiemenge
Среднее значение кВтч/м²год Источник: Немецкая Метеорологическая служба
Годовой приход энергии
нефть
10. 10
Украина 10-2011
Энергия на отопление
Большая часть потребности в энергии
приходится на тепло
Тепло это самая низкая форма энергии
Тепловая энергия до сих пор в основном
вырабатывается посредством
сжигания высококачественного сырья такого,
как нефть и газ.
13. 13
Украина 10-2011
Как можно использовать солнечную
энергию?
Пассивное
использование
Активное
использование
• Солнечная
архитектура
• Зимний сад,
остекленный фасад
• Прозрачная
теплоизоляция
• Электроэнергия
(Фотовольтаик)
• Солнечное тепло
(Солнечный нагрев)
14. 14
Украина 10-2011
Горячее водоснабжение
Комнатное отопление или частичное
замещение традиционного отопления
Технологическое тепло
Выработка электроэнергии посредством
солнечного тепла
Применение солнечных нагревательных
установок
15. 15
Украина 10-2011
Основные компоненты солнечных
нагревательных установок
Дополнительная
энергия
1.Производство
(Коллекторное поле)
2. Управление
(Бак аккумулятор, насос, контроллеры)
3. Потребитель
(Тепло и горячая вода)
4. Дополнительная энергия
(Дерево, топливо, газ и т.д.)
Производство Управление Потребитель
16. 16
Украина 10-2011
Солнечные тепловые установки могут быть
совмещены с любыми источниками энергии
Нефть
Газ
Уголь
Электричество
Биомасса (древесина, пелет, щепа)
Тепловой насос
Блочная котельная
17. 17
Украина 10-2011
0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90
CO2-Emissionen [kg/kWh]
Elektro-Speicherheizung
Heizöl, NT-Kessel (neu)
Erdgas, Brennwertkessel (neu)
Elektro-Wärmepumpe, Luft
Elektro-Wärmepumpe, Erdreich
Elektro-Wärmepumpe, Wasser
Biomasse-Heizkessel
Solarkollektoren zur Raumheizung
Выбросы CO2 отопительных систем
Выбросы CO2 (кг/кВтчас)
18. 18
Украина 10-2011
Наименьшие выбросы CO2 среди всех
отопительных систем
Биомасса (древесина, щепа и пеллет) -
это накопленная солнечная энергия
Идеальная пара: Солнце + Биомасса
19. 19
Украина 10-2011
Коллектор: Конструкция и принцип работы
«Принцип парникового эффекта»
Солнечное излучение
Оптические потери
Тепловыепотери
Тепловыепотери
Тепловые потери
Полезная энергия
холоднаявода
горячаявода
33. 33
Украина 10-2011
Солнечная установка для горячего
водоснабжения
1. Солнечный коллектор
2. Бак-аккумулятор
3. Теплообменник
4. Солнечная станция
5. Расширительный бачок
6. Дополнительный подогрев
7. Потребитель
34. 34
Украина 10-2011
Принцип работы солнечной установки
Солнечный коллектор
Подпитка хол. воды
Температурный датчик
Солнечный контур
Душ
Ванна
Посудомойка
Стиральная машина
и т.д.
Теплообменник
Отопительные батареи
Догрев воды
газовой горелкой,
дровами или пеллетом,
биогазом и т.д.
Солнечная станция
с управлением и
циркуляционным насосом
Бак
аккумулятор
35. 35
Украина 10-2011
Солнечная установка для горячего
водоснабжения: определение параметров
Площадь
коллектора
м² на человека
Солнечная
часть*
1,0 m² ca. 50%
1,5 m² ca. 60%
2,0 m² ca. 70%
* Данные для обычного горячего водопотребления
Рекомендации для региона Бишкека:
1,0 м² площади коллектора на
человека
75 - 100 л - емкость бака-аккумулятора
на человека
36. 36
Украина 10-2011
Условия:
Достаточно большая площадь коллекторов
Правильное направление и наклон коллекторов
Наличие бака-аккумулятора
Здание с хорошей тепловой изоляцией
Низкотемпературная отопительная система
Солнечное отопление, как поддержка
основного
37. 38
Украина 10-2011
Ориентация коллектора
Оптимальный угол наклона
коллектора для отопления
Оптимальный угол наклона коллек-
тора для горячего водоснабжения
Угол наклона (град.)
Запад Восток
Юго-востокЮго-запад
Юг
Страна света
38. 39
Украина 10-2011
Угол наклона коллектора
Среднегодовой приход солнечной радиации на наклонную поверхность
в кВтчас/(м² месяц). Рекомендуемый угол наклона между 30 ° и 60°
39. 40
Украина 10-2011
Оптимальный угол наклона
Угол наклона
0° 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90°
Подогрев плавательных бассейнов
Горячее водоснабжение
Поддержка отопления
Отопление с значительным солнечным поктрытием
Лето Переходный сезон Зима
43. 44
Украина 10-2011
1. Своевременная тепловая защита (изоляция
крыши, окон, тепловых мостов, полная
теплоизоляция).
2. Большая солнечная установка (покрывающая
более 50% общей потребности).
3. Подходящая, эффективная отопительная
система на основе возобновляемых
источников энергии.
3 рекомендации для снижения затрат на
отопление
44. 45
Украина 10-2011
В Украине для внедрения на рынок солнечной
тепловой энергии на широкой основе необходима
программа поддержки
Программа поддержки
Kurzbeschreibung Die wesentlichsten Bauteile einer Solaranlage zur Trinkwassererwärmung sind der Kollektor und der Speicher. Der Kollektor sammelt die Sonnenstrahlung und wandelt sie in Wärme um. Kollektor und Speicher sind durch gut gedämmte Rohrleitungen verbunden, in denen ein Wärmeträgermedium aus Wasser und Frostschutzmittel im Kreis gepumpt wird. Die Pumpe wird von der Regelung eingeschaltet, wenn sie mit ihren Temperaturfühler feststellt, dass die Temperatur am Kollektorauslass höher ist, als unten im Speicher. Dort wird die Wärme, die das Wärmeträgermedium im Kollektor aufgenommen hat, über einen Wärmetauscher an das Trinkwasser im Speicher abgegeben. Im unteren Teil des Trinkwasserspeichers strömt immer dann Frischwasser ein, wenn aus seinem oberen Teil warmes Wasser gezapft wird. Das Frischwasser wird solar erwärmt und steigt nach oben, wo es in den Bereitschaftsteil des Speichers gelangt. Dort wird es, falls es noch nicht warm genug ist, von einer konventionellen Nachheizung bis auf die gewünschte Temperatur aufgewärmt. Üblicherweise übernimmt ein Öl- oder Gasheizkessel dies, indem er Wärme über einen zweiten Wärmetauscher in den Bereitschaftsteil einspeist. Da eine Solaranlage im Sommer durchaus hohe Temperaturen liefern kann, sollte am Austritt des Speichers ein thermostatisches Mischventil eingebaut werden, um Verbrühungen auszuschließen. Überhitzungsprobleme sind in der Praxis nicht so gravierend, wie es sich der Laie vorstellt. Die meisten Anlagen sind heute eigensicher konstruiert . Wenn in Urlaubszeiten der Solarspeicher mit Wärme voll ist, schaltet die Regelung die Pumpe ab, um eine Überhitzung des Systems zu vermeiden. [Quelle: http://www.itw.uni-stuttgart.de/ITWHomepage/TZS/Grundlg.html] Hintergrundinformationen Kann ich mit einer Solarwärmeanlage heizen? Im Winter ist die Sonneneinstrahlung gering, der Heizbedarf jedoch groß. Es ist also vernünftig, zunächst an eine effektivere Dämmung des Hauses und an eine solare Warmwasserbereitung zu denken. In einem gut gedämmten Haus kann der Einsatz einer Solarwärmeanlage zur Heizungsunterstützung sinnvoll sein. In einem Niedrigenergiehaus kann die Solartechnik gegebenenfalls bis zu 100% der Heizwärme und des Warmwassers bereitstellen. Украина, 10-2011