|
Aktualności
|
|
Informacje
Numery
Numer 10/2008
Ekonomika wymusza stosowanie źródeł odnawialnych
|
|
|
Sprzęganie ogrzewania!Nie tylko szybko rosnące ceny ropy i gazu ziemnego, ale tak konieczność ochrony klimatu przed emisja gazów cieplarnianych jak i unikanie zatruwania środowiska – między innymi – tlenkami azotu oraz związkami siarki wymuszają jak największy udział odnawialnych nośników energii w ogrzewaniu domów.
|
Cena ropy w czerwcu 2008 roku wynosiła 140 USD za baryłkę (159 litrów), co stanowiło ponad 60% wzrostu do października poprzedniego roku. Kto w czerwcu tego roku tankował na terenie RFN zbiornik swego domowego pieca lekkim olejem opałowym, to płacił 96 eurocentów za litr, podczas gdy wiosną poprzedniego roku ta opłata wynosiła tylko 54 eurocenty (J. Heup; neue energie, 42, 7, 2008 r).Dziś – w tej sytuacji – użytkownicy nie tylko olejowych, ale również gazowych pieców zastanawiają się, co robić ze swoim systemem grzewczym i to w perspektywie najbliższych 20 lat? W dodatku w większości domów działają przestarzałe piece grzewcze o niskiej sprawności, które i tak wymagają wymiany na wysokosprawne, przy obecnych cenach paliwa. Wysokosprawny piec to taki, w którym skrapla się parę wodną spalin, a uzyskane ciepło wykorzystuje się dla celów grzewczych i na tej drodze kocioł zyskuje aż 6% na sprawności.Niemcy postanowiły zwiększyć udział odnawialnych źródeł energii w zaspokajaniu potrzeb na ciepło użytkowe z obecnych 6,6% do 14% w 2020 roku. Dla zapewnienia wykonania tego zadania parlament uchwalił specjalną ustawę o „Cieple z Odnawialnych Źródeł Energii”, wg której - po 1.01.2009 roku - nowo wznoszone budynki trzeba będzie wyposażyć w tego typu systemy grzewcze. Ustawa ta w praktyce realizacyjnej stwarza boom dla instalowania baterii słonecznych, będących relatywnie tanimi.Wymagania tej ustawy zostaną spełnione, jeśli na dachu budynku zainstaluje się (patrz rys. 1) 0,04 m2 baterii słonecznych, licząc na każdy m2 powierzchni użytkowej każdego domu, przy czym norma ta zmniejsza się do 0,03 m2 zabudowania kolektorów promieniowania słonecznego dla każdego obiektu wielorodzinnego. Omawiana ustawa jest oczywiście otwarta na wszystkie technologie odnawialnych nośników energii i uwzględnia nawet wykonanie wysokoefektywnej izolacji domu. Ta winna owocować ponad 15-procentową efektywnością termiczną w stosunku do normy zużywania ciepła na ogrzewanie domów, wynoszącej maksymalnie 70 kWh/m2 powierzchni użytkowej rocznie.Jednocześnie z omawianą ustawą wprowadza się na lata 2009 – 2012 dotację na globalną kwotę do 500 mln euro rocznie na montowanie kolektorów słonecznych na istniejących budynkach. Obejmuje ona dopłatę 60 euro do każdego m2 kolektora słonecznego, ale z minimalną kwotą 410 euro na każdą instalację. Ta dotacja wzrasta do 105 euro na m2 baterii słonecznej, jeśli zaopatruje inwestora w ciepłą wodę użytkową wraz z ogrzewaniem mieszkania. Do tego dochodzi kolejna dotacja w wysokości 750 euro za zainstalowanie wysokosprawnego kotła lub 200 euro za zainstalowanie wysoko efektywnej pompy obiegowej. Ciepłownicze kolektory słoneczne wykonywane są obecnie wg dwóch technologii: z próżniowymi rurami oraz w postaci płaskich skrzyń z rurami metalowymi lub z tworzyw sztucznych. Rysunek 2 ilustruje rozwój baterii słonecznych w Niemczech w latach od 1991 do I kwartału 2008 roku. Kolektory z próżniowymi rurami są najsprawniejszymi, ale niestety również najdroższymi. Wszystko wskazuje na to, że w bieżącym roku zainstaluje się w tym kraju najwięcej kolektorów słonecznych na przestrzeni lat 1991–2008.W przeciwieństwie do baterii fotowoltaicznych, słoneczne kolektory ciepłownicze są relatywnie tanie. Ich koszty eksploatacyjne wraz z amortyzacją oscylują obecnie w granicach 12–20 eurocentów za 1 kWh ciepła.Skojarzenie ogrzewania olejowego lub gazowego itp. z bateriami słonecznymi, wg rys. 3 zapewnia obniżenie kosztów ogrzewania o minimum 20%. Między bateriami słonecznymi na dachu, a zbiornikiem buforowym ciepłej wody w piwnicy obok pieca olejowego lub gazowego (ale może być również opalany dowolnym paliwem) jest wymuszony pompą obieg mieszaniny wody z glikolem (identycznie jak w chłodzeniu silników samochodowych). Kolektory są tak dobrane, że w ciepłych sezonach woda w buforowym zbiorniku osiąga relatywnie szybko temperaturę powyżej 90 st. C. Dzięki temu zaspokajane są wszelkie potrzeby na gorącą wodę i praktycznie nie występuje w tym okresie potrzeba jej dogrzewania rezerwowym kotłem na dowolne paliwo.Oczywiście gorąca woda w buforowym zbiorniku znajduje się w okresie grzewczym w wymuszonym pompą obiegu ciepłowniczym (przez kaloryfery) oraz w drugim obiegu uzupełniającym przez kocioł opalany dowolnym paliwem. Natomiast woda pitna dla celów sanitarno-gospodarczych bywa ogrzewana w specjalnej wężownicy metalowej, zanurzonej w gorącej wodzie buforowego zbiornika ciepła. Już dziś ekonomicznie oraz ekologicznie najefektywniejszym jest system energetyczny dowolnego domu, jeśli został wyposażony w układ kogeneracyjny, tj. w minielektrociepłownię. Tego typu domowe elektrociepłownie można kupić między innymi w Niemczech w firmach: SenerTec jako system „Dachs” lub PowerPlus Technologies GmbH jako system „Ecopower” albo SOLO-Stirling w Sindelfingen. Ich termiczna sprawność przewyższa 85% - a to czyni ten system wysoce ekonomicznym oraz proekologicznym. Nadmiar energii elektrycznej bywa sprzedawany do okolicznej sieci energetycznej.W stosunku do zaprezentowanych powyżej systemów energetycznych ogrzewania domów mieszkalnych istnieją inne warianty – a wśród nich możliwość sprzęgania olejowej lub gazowej kotłowni domowej z pompą ciepła. Ostateczny wybór systemu grzewczego dla określonych uwarunkowań wymaga szczegółowej kalkulacji ekonomiczno-technicznej. Dziś wariant kolektorów słonecznych jest najczęściej optymalnym.Jeżeli chodzi o sprzęganie baterii słonecznych z domowymi kotłowniami, to nowoczesne, wysokosprawne piece opalane olejem lub gazem ziemnym są nadal korzystną wersją grzewczą. One, bowiem (tj. nowoczesne kotłownie) przez fakt, że wykorzystują ciepło ze skraplania pary wodnej, zawartej w spalinach, dla celów grzewczych, podnoszą ich sprawność aż o 6%. O tyle zatem maleją koszty rocznego ogrzewania, a do tego trzeba jeszcze doliczyć dodatkowy spadek kosztów grzewczych o co najmniej 20% dzięki bateriom słonecznym. W przypadku ogrzewania lekkim olejem opałowym ma się dodatkowe oszczędności z faktu, że w okolicy wybiera się najbardziej solidnego dostawcę tego paliwa. Takich możliwości nie mają ci, którzy stosują gaz ziemny, gdyż ten dopływa zawsze i wszędzie tylko jednym gazociągiem. Określone problemy występują w każdym systemie grzewczym – nawet z piecami opalanymi drewnem w dowolnym rozdrobnieniu z powodu nadmiernego zapylania spalin.
|
|
|
|
