2. POMPY CIEPŁA I ODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII

2.2 OZE - zagadnienia szczegółowe

Energetyka wiatrowa

Energia wiatru wykorzystywana jest w elektrowniach wiatrowych oraz wiatrowych pompach wodnych.

Rejony o największym potencjale energii wiatru to :

• wybrzeże Morza Bałtyckiego

• Suwalszczyzna

• Równina Mazowiecka

Energetyka wiatrowa w różnych krajach

Ogólna cyrkulacja atmosferyczna jest w znacznym stopniu modyfikowana przez wpływy lokalne, wśród których należy wymienić przede wszystkim :

• ukształtowanie terenu

• temperaturę powietrza

• lokalny stan równowagi atmosfery

• typ pokrycia podłoża (szorstkość)

• obecność zbiorników wodnych

• różnego rodzaju przeszkody terenowe (zabudowania, duże drzewa itp.)

Energetyka wodna

Elektrownie zawodowe :

• elektrownie wodne na dopływie naturalnym - 2,2 TWh

• elektrownie szczytowo-pompowe - uzysk - 2,1 TWh

•

łącznie - ok.3% w produkcji energii elektrycznej

Małe elektrownie wodne (mew)

w Polsce :

• mikro-elektrownie - poniżej 100 kW

• małe elektrownie - do 5 MW

Obecnie :

• 160 MW w MEW - ponad 200 obiektów

• program rozwoju - 1000 obiektów do 2010 r

Efekty stosowania mew

Technologiczne : ograniczenie potrzeb własnych z 7-8% do 1%

Lokalizacyjne : ograniczenie strat przesyłu z 10-11% do 5%

Ekologiczne : 1 kWh z el. konwencjonalnej - emisja 1,15 kg CO2

POTENCJAŁ TEORETYCZNY ENERGETYKI WODNEJ oceniany jest na 23 000 GWh/rok i określany jest jako ilość energii stanowiąca sumę potencjału grawitacyjnego wszystkich większy rzek kraju.

Zasoby te zależą od dwóch czynników :

• istniejących przepływów

• istniejących naturalnych spadów

POTENCJAŁ TECHNICZNY ENERGETYKI WODNEJ oceniany jest na 12 000 GWh/rok i związany jest z następującymi ograniczeniami :

• nierównomierność naturalnych przepływów w czasie

• naturalna zmienność spadów

• sprawność urządzeń

• bezzwrotny pobór wody dla celów nieenergetycznych

• zmienność spadu wynikająca z gospodarki wodnej w zbiornikach

Elektrownie zawodowe produkują :

• elektrownie wodne na dopływie naturalnym - 2,2 TWh en. el.

• elektrownie szczytowo-pompowe - uzysk - 2,1 TWh en. el.

•

łącznie - ok.3% w produkcji energii elektrycznej

Energetyka geotermalna głęboka

ENERGIA GEOTERMALNA

Energia geotermalna występuje w dwóch postaciach:

• gorących wód

• gorących skał

Dwa kierunki wykorzystania energii geotermalnej:

• wytwarzanie energii elektrycznej

• ogrzewania

W zależności od temperatury złoża wód geotermalnych dzieli się na:

 zimne (do 20°C), ciepłe lub niskotemperaturowe (20-35°C),

 gorące lub średniotemperaturowe (35-80°C),

 bardzo gorące lub wysokotemperaturowe (80-100°C),

 przegrzane lub bardzo wysokotemperaturowe (100-130°C).

W zależności od ciśnień, kształtów zbiornika i morfologii powierzchni złoża wód geotermalnych terenu dzieli się na:

 złoża artezyjskie, z których woda poprzez otwór wiertniczy może samoczynnie wypływać na powierzchnię lub nawet wysoko ponad nią;

 złoża subartezyjskie, z których woda poprzez otwór wiertniczy podnosi się na duże wysokości, ale nie osiąga powierzchni terenu;

• złoża grawitacyjne, z których wodę można pompować z głębokości zbliżonych do głębokości występowania złoża.

ISTNIEJĄCE OBIEKTY GEOTERMALNE W POLSCE :

Pyrzyce k/Szczecina - produkcja energii cieplnej - 27 MWt

Mszczonów k/Warszawy - produkcja energii cieplnej - 7 MWt

Bańska k/Krakowa - produkcja energii cieplnej - 70 MWt

ŚWIATOWA PRODUKCJA ENERGII ELEKTRYCZNEJ ZE ZŁÓŻ GEOTERMALNYCH o mocy powyżej 100 MW

ŚWIATOWA PRODUKCJA ENERGII ELEKTRYCZNEJ ZE ZŁÓŻ GEOTERMALNYCH o mocy poniżej 100 MW

Energetyka geotermalna płytka

Energetyka geotermalna płytka polega na innowacyjnym wykorzystaniu materiałów mineralnych w technologiach budowlanych.

1. Wprowadzenie. Bioklimatyzacja

Zgodnie ze współczesnymi strategiami ekorozwoju budynki nie mogą być dłużej rozpatrywane w oderwaniu od środowiska, w którym powstają. Osiągnięcie harmonii między aspektem przyrodniczym, społecznym i ekonomicznym wymaga nowego podejścia do projektowania konstrukcji i architektury. Pojęcie bioklimatyzacji nie jest zagadnieniem nowym. Była ona stosowana od zarania dziejów, ukryta w konstrukcji domów. Jej mechanizm był bardzo prosty, powietrze przenikało przez szczeliny, następnie ogrzane i unoszone wydostawało się na zewnątrz, zapewniając w ten sposób naturalną wymianę powietrza.

Warto więc się zastanowić, co obecnie oznacza pojęcie zdrowego bioklimatu budynku. Najprościej możemy go określić jako szeroko rozumiany komfort użytkowania. Na bioklimat danego wnętrza wpływają rozmaite rodzaje czynników, takie jak:

• czynniki fizyczne, jak: temperatura, wilgotność, wymiana powietrza, środowisko akustyczne, oświetlenie natężenie pola magnetycznego,

• czynniki chemiczne, jak: stężenie lotnych cząsteczek organicznych VOC, gazów, metali ciężkich itd.

• czynniki biologiczne, jak: wpływ organizmów żywych na środowisko (min. Mikroorganizmów: bakterii i ich produktów, zarodników grzybów, alergenów zwierząt domowych i pasożytów, roślin itd.),

• czynniki fizjologiczno-psychologiczne, jak: wiek użytkowników, ich stan zdrowia i stan psychiczny, charakter i intensywność zajęć wykonywanych w pomieszczeniu.

Utrzymanie zdrowego bioklimatu ma na celu poprawę jakości naszego życia. Natomiast podstawową wartością bioklimatu środowiska jest jakość powietrza w pomieszczeniach. Jest ona najmocniej związana z samopoczuciem, komfortem oraz produktywnością użytkowników.

Niestety obecnie większość budynków nie posiada zdrowego bioklimatu. Przyczyniło się do tego szereg niekorzystnych zjawisk min:

• termomodernizacja przez przeszczelnianie budynku, bez zachowania koniecznej wentylacji i z lekceważeniem dyfuzji pary wodnej,

• zużycie techniczne budynków (zwłaszcza wielkopłytowych) i brak właściwej konserwacji,

• remonty nie uwzględniające emisji z warstw dotychczas izolowanych od środowiska przeznaczonego na pobyt ludzi,

• brak kontroli przestrzegania norm dotyczących dopuszczalnych poziomów emisji substancji szkodliwych w budynkach,

• niska odpowiedzialność projektantów i użytkowników za kształtowanie środowiska (nie zrozumienie nowych wyzwań związanych ze zmianą styku życia, priorytetów, struktury demograficznej i stanu zdrowia społeczeństwa).

Jedną z głównych przyczyn kłopotów bioklimatycznych we wnętrzach jest niedostateczna lub źle zorganizowana wentylacja. Skutkiem może być szereg niekorzystnych zjawisk: wzrost wilgotności w pomieszczeniach, a co za tym idzie - rozwój mikroorganizmów, a następnie stopniową destrukcję substancji budowlanej i wyposażenia wraz z równoległym fatalnym wpływem na zdrowie użytkowników.

Istotnym problemem jest również kurz, którego nie sposób uniknąć, ale można minimalizować jego ilości poprzez użycie odpowiednich materiałów. Tworzywa sztuczne i tekstylia, tak powszechnie używane w pomieszczeniach sprzyjają gromadzeniu i osiadaniu kurzu. Dlatego dla utrzymania dobrej jakości powietrza w pomieszczeniach niezbędne jest badanie powietrza wprowadzanego do wnętrz. Badanie takie składa się z trzech elementów: analizy obecności małych cząsteczek, w tym mikroorganizmów, lotnych substancji organicznych VOC oraz pozostałych zanieczyszczeń chemicznych.

Również ze względu na to, że w pomieszczeniach spędzamy bardzo dużo czasu, należy podkreślić kluczową rolę jaką odgrywa prawidłowa wentylacja (nawiewno-wywiewna) i wystarczająca wymiana powietrza. Należy o tym pamiętać nie tylko w nowych budynkach, lecz również (a może przede wszystkim) przy okazji ich modernizacji.

Efekty poprawy bioklimatu, są dostrzegalne niemal natychmiast. Najbardziej odczuwają je osoby szczególnie wrażliwe i długo przebywające w pomieszczeniach - małe dzieci, alergicy, osoby starsze oraz przewlekle chore, niepełnosprawni, no i oczywiście pracownicy w klimatyzowanych biurach. Zapewnienie dobrego bioklimatu umożliwia „lżejsze oddychanie”, co wpływa na poprawę jakości życia, zwiększenie aktywności, poprawę produktywności w pracy i wyników w nauce.

Według przeprowadzonych badań w południowej Szwecji (gdzie panujący klimat jest zbliżony do naszego, lecz technologia budownictwa zaawansowana), liczba osób uskarżających się na SBS (sick building syndrome - zespół chorego budynku) lub różne alergie, sięga w sumie około 40% społeczeństwa, przy czym odsetek wśród młodych ludzi jest ogromny bo sięga aż 70%. Również w Polsce według najnowszych danych tego rodzaju tendencja zaczyna być widoczna. Oznacza to w najbliższej przyszłości poszukiwanie i stosowanie takich rozwiązań technicznych i technologicznych, które będą uwzględniały nie tylko „dobro budynku”, ale i komfort jego użytkowania.

Przykładem takich rozwiązań jest wykorzystanie odnawialnych źródeł energii, nie tylko do ogrzewania pomieszczeń, ale również zapewnienia odpowiedniej wymiany i dopływu świeżego powietrza, a co za tym idzie komfortu i dobrego samopoczucia. Taką właśnie funkcję spełniają Gruntowe Ekologiczne Wymienniki Ciepła (GEWC).

2. Gruntowe Ekologiczne Wymienniki Ciepła (GEWC) jako podstawowy element bioklimatyzacji

Ze względu na to, że znaczącą część czasu spędzamy w zamkniętych pomieszczeniach (szacunkowo ok. 70% w naszej szerokości geograficznej), tym bardziej powinniśmy przywiązywać coraz większą wagę do bioklimatu panującego we wnętrzach. Jak wspominaliśmy, największy wpływ na właściwy bioklimat, a co za tym idzie na nasze dobre samopoczucie, ma stały dopływ czystego i świeżego powietrza. To właśnie świeże powietrze (jego odpowiedni dopływ), diametralnie podnosi jakość naszego życia, zwiększa aktywność, poprawia koncentrację, podnosi sprawność umysłową a także dzięki niemu wzrasta efektywność wykonywanej pracy. Czyż nie są to już wystarczające powody aby zwrócić uwagę na naturalne metody klimatyzacji czerpiąc z nieograniczonych mocy natury? Oczywiście, że tak. Jednakże istnieje jeszcze jeden powód do zastosowania technik i technologii z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii, a konkretnie bioklimatyzacji.

Można powiedzieć, że w porównaniu do naszego zdrowia i dobrego samopoczucia jest on drugorzędny, aczkolwiek dla niektórych nie mniej istotny. Powodem tym jest oszczędność jaką uzyskujemy stosując bioklimatyzację z wykorzystaniem GEWC. Według danych statystycznych w ciągu ostatnich 10-ciu lat struktura przeciętnych wydatków gospodarstw domowych uległa drastycznej zmianie. Koszty energii (cieplnej i energetycznej) zwiększyły się z 4,3% do 10,7% - co oznacza wzrost o 250%. Warto zaznaczyć, że obok żywności (37,7%) jest to największy wydatek, a więc jego znaczące zmniejszenie będzie najbardziej odczuwalne dla każdego z nas. Dzięki zastosowaniu GEWC w celu zapewnienia naturalnej bioklimatyzacji jest to możliwe.

Jest rozwiązaniem w 100% polskim.

Co to właściwie jest - GEWC?

Gruntowy Ekologiczny Wymiennik Ciepła jest to urządzenie, które w naturalny sposób uzdatniania powietrze, które jest następnie wprowadzane do pomieszczenia. Powietrze podlega obróbce polegającej na jego ogrzaniu i nawilżeniu zimą oraz ochłodzeniu i osuszeniu latem, a także oczyszczeniu, nie zależnie od pory roku. A jak się to dzieje? GEWC wykorzystują energię zgromadzoną w gruncie. Na głębokości 1- 4 m w naszej strefie klimatycznej w ciągu całego roku panuje stała temperatura +10°C (± 1,5°C). To właśnie dzięki temu zjawisku w naturalny sposób ulega zmianie temperatura powietrza, które przechodzi przez umieszczone w gruncie złoże (które może również znajdować się na powierzchni ziemi). Tak więc ponosimy tylko koszty przesyłu powietrza przez złoże (wentylatora, który rozprowadza powietrze (dzięki zastosowaniu ogniw fotowoltanicznych możemy również i tego kosztu uniknąć), a nie jego chłodzenia czy podgrzania.

Budowa GEWC

Konstrukcja GEWC jest bardzo prosta. Głównym elementem i sercem GEWC, jest naturalne złoże akumulacyjne umieszczone w gruncie. Złoże to, jest wypełnione kamieniami (bądź żwirem) w dwóch pionowych warstwach o różnym granulacie od 30 do100 mm (warstwa 1. 30÷50mm, warstwa 2. 50÷100mm). Taki układ ma zapewnić większą jednostkową masę odbioru ciepła oraz przeciwdziałaniu nadmiernemu wykraplaniu się pary wodnej ( w lecie powietrze się szybciej chłodzi, a w zimie ogrzewa.

Rys. 1 Przekrój poprzeczny czerpni powietrza

1. Czerpnia powietrza zewnętrznego.

2. Kanał rozprowadzający powietrze w poziomie.

3. Złoże rozprowadzające powietrze do dna GEWC.

4. Żwirowe złoże akumulacyjne.

5. Złoże zbierające powietrze.

6. Poziomy kanał zbierający - ujęcie powietrza do budynku.

7. Humus - ziemia, trawa.

8. Styropian gr. 100 mm dwustronnie zabezpieczony folią.

9. Grunt rodzimy.

10. Instalacja zraszająca nie jest niezbędna. Rozstaw w obu kierunkach : 0,5 m - w pierwszej warstwie, a druga działa stabilizująco i wyrównująco).

10. Instalacja zraszająca nie jest niezbędna. Rozstaw w obu kierunkach : 0,5 m - w pierwszej warstwie, a druga działa stabilizująco i wyrównująco).

Bezpośredni kontakt złoża z otaczającym gruntem rodzimym ułatwia szybką regenerację złoża. Praca GWC dostosowana jest do rytmu życia człowieka tzn. 12h pracy - 12h regeneracji. W przypadku zapotrzebowania na ciągłą dostawę uzdatnianego powietrza stosuje się dwukomorowe wymienniki ciepła, które pracują nonstop (gdy jedno złoże pracuje drugie się regeneruje).

Generalnie rodzaj wymiennika dobiera się indywidualnie do każdego projektu, w zależności od wielkości budynku i ilości przebywających osób. Jak wiadomo człowiek do zdrowego funkcjonowania potrzebuje 30 m³/h a osoba paląca 50. Na podstawie informacji dotyczących potrzeb ludzi oraz funkcji jakie ma spełniać dane wnętrze, dokonuje się niezbędnych wyliczeń i sporządzany jest projekt GEWC.

Przykładowo dla domku jednorodzinnego o powierzchni do 250 m² (kubatura 1000m³) przyjmowana wielkość złoża to 12 m³ (przy czym nie ma znaczenia układ oraz możliwe jest umiejscowienie złoża na powierzchni) o wydajności 3 000 m³/h. Brana jest również pod uwagę ilość wymian powietrza, dla lepszego komfortu przebywających osób przyjmuje się dwie wymiany. Czy będzie to jedno czy dwukomorowy GEWC - zależy do potrzeb domowników czyli od ich trybu życia. Każdym z wymienionych parametrów możemy dowolnie sterować i indywidualnie go dobierać według potrzeb.

Zalety zastosowania GEWC

• Prosta budowa GEWC, z łatwo dostępnych i tanich materiałów, pozwala na wykonanie go w zasadzie w każdych miejscu i warunkach. Stwarza to możliwość prawie powszechnego stosowania tego urządzenia dla celów wentylacji, klimatyzacji i termowentylacji.

• Wykorzystanie w tani sposób naturalnej energii gruntu z niewielkiej głębokości dla chłodzenia i ogrzewania strumienia powietrza wentylacyjnego.

• Użytkowanie Gruntowego Wymiennika Ciepła ma wybitne cechy pozyskiwania energii odnawialnej. Inwestor, który zdecyduje się na jego budowę, może starać się o dotację lub preferencyjny kredyt inwestycyjny z Unii Europejskiej lub Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska (w oddziałach regionalnych w Urzędach Wojewódzkich).

• 
  Jedyna wada GEWC wynika z jego zalety. Precyzyjna regulacja parametrów powietrza opuszczającego potężny magazyn energii jest utrudniona. Zakres parametrów regulowanych w tradycyjnym urządzeniu klimatyzacyjnym jest korzystniejszy od zakresów parametrów możliwych do osiągnięcia przez GEWC i to jest pewną zaletą urządzeń konwencjonalnych. Przy zastosowaniu GEWC można jednak zaoszczędzić na kosztach automatyzacji urządzeń klimatyzacyjnych, gdyż ze względu na bezwładność GEWC stan powietrza na wyjściu z wymiennika jest w dużym stopniu niezależny od wahań powietrza zewnętrznego na wejściu do wymiennika - jego parametry są w długim okresie czasu stabilne i nie wymagają bieżącej regulacji. GEWC ma charakter typowego wymiennika akumulacyjnego.

• Parametry powietrza opuszczającego złoże charakteryzują się bardzo powolnymi zmianami w czasie i są zauważalne dopiero w cyklu kilkumiesięcznym. Praktycznie w okresie jednego miesiąca trudno je zauważyć. Niesie to za sobą korzystne zjawisko, gdyż niwelowane są wszelkie skoki temperatury powietrza zewnętrznego występującego w ciągu doby, jak również w kolejnych, następujących po sobie dniach, gdy występują gwałtowne ochłodzenia i ocieplenia.

• Duża wydajność i niskie koszty eksploatacji GEWC w okresie letnim pozwalają na wykorzystywanie do wentylacji tylko powietrza zewnętrznego - bez potrzeby mieszania go z zużytym - recyrkulacja. Do tej pory największy działający GEWC w Polsce ma sumaryczną wydajność 137 tys. m ³/h.

• Zapewnia pozyskiwanie całkowitego zapotrzebowania chłodu w okresie letnim. Energia włożona (wentylator) do pozyskiwanej osiąga w szczytach letnich wartości 1: 30 ÷ 1 : 35.

• Strumień powietrza z GEWC zasilającego rekuperatory (nawet przy zimowych ekstremalnych temperaturach minus 20°C) nie powoduje zamarzania wymiennika krzyżowego - temperatura na wlocie jest bliska 0°C lub dodatnia.

• Zastosowanie GEWC w okresie zimowym pozwala na pozyskiwanie z gruntu w szczytach do 50% ciepła wentylacyjnego. Energia włożona (wentylator) do pozyskiwanej osiąga maksymalnie zimą 1:35 ÷ 45.

• Recyrkulacja lub zastosowanie rekuperatora pozwala na dalsze pozyskanie ciepła w granicach 20 ÷ 30%.

• Średnia maksymalna różnica temperatur powietrza przed i za GEWC latem 10 ÷12°C, zimą 18 ÷20°C - dotyczy to ekstremalnych temperatur zewnętrznych powietrza +32°C i -20°C.

• Średni efekt cieplny złoża wynosi 1 kW/m³ , a w szczytach letnich i zimowych dochodzi nawet do 2 kW z 1m³ złoża.

• Najlepsze efekty energetyczne uzyskuje się w okresach występowania ekstremalnych warunków pogodowych, tzn. przy niskich temperaturach powietrza zewnętrznego zimą i wysokich temperaturach zewnętrznych latem. „Obcięciu “ ulęgają wszystkie uciążliwe szczyty.

• Po przejściu przez GEWC następuje obniżenie wilgotności powietrza latem np. z 15,2 do 12,7 g/kg i nawilżenie w okresie zimowym.

• Bezobsługowa praca - nie wymaga konserwacji. Wskazuje na to ponad 22-letnia eksploatacja instalacji pilotażowej w Polanicy Zdroju (o wydajności 500 m³/h) i 13 letnia w Exbud Kielce.

• Filtrowanie zanieczyszczeń biologicznych to jest następna zaleta wymiennika ciepła. Po 15 latach eksploatacji złoża Dział Epidemiologii Sanepidu wydał następujące orzeczenie: „W wyniku przeprowadzonego badania stwierdzono, iż powietrze po przejściu przez wymiennik ciepła zawiera wielokrotnie mniej komórek drobnoustrojów i alergenów niż przy wlocie “.

Do tej pory nie zostały jeszcze przeprowadzone certyfikowane badania dotyczące jakości i czystości powietrza, pobieranego jak i wychodzącego z GEWC. W chwili obecnej opracowywany jest szczegółowy program badań dotyczący zarówno stanu zanieczyszczeń (przed i po GEWC), oraz - w celu rozpropagowania naszego „polskiego” rozwiązania w Europie - wpływu różnych stref klimatycznych na wydajność i funkcjonowanie GEWC.

3. Możliwości rozwoju technologii GEWC

Nie wątpliwą zaletą tego rozwiązania jest jego elastyczność wdrożenia. Możliwości są wręcz nieograniczone. Wszystko zależy od naszych indywidualnych lub inwestora potrzeb i oczekiwań. Pomimo, iż istnieje ogólny schemat konstrukcyjny, każdy projekt jest rozpatrywany indywidualnie i indywidualnie dobierane są właściwe parametry.

Gdzie można stosować wymienniki?

GEWC można stosować w domach jednorodzinnych, sklepach, gastronomii, domach towarowych, biurowcach, halach produkcyjnych, szkołach, obiektach sportowych, itp. W odróżnieniu od klimatyzacji tradycyjnej, którą często wykonuje się tylko w pomieszczeniach reprezentacyjnych, wymiennik GEWC ze względu na niskie koszty inwestycyjne i eksploatacyjne stosuje się do zasilania całych budynków w powietrze klimatyzowane.

GEWC można stosować do dowolnej ilości i wielkości pomieszczeń, tym bardziej, że koszty eksploatacji - nie tylko urządzeń klimatyzacyjnych, ale i ogrzewania - można obniżyć 10-ciokrotnie w stosunku do klimatyzacji konwencjonalnej, a w ekstremalnych warunkach - nawet 30-krotnie.

Obecnie w całej Polsce znajduje się ok.250 GEWC, a ich liczba ciągle się zmienia.

Rozwiązania instalacyjne energooszczędne polegają na:

• pozyskaniu dodatkowej energii ze źródeł zewnętrznych, odnawialnych w wyniku zastosowania bezprzeponowych wymienników gruntowych ciepła i masy oraz rurowego wymiennika gruntowego;

• wykorzystaniu energii odpadowej w wyniku zastosowania: rekuperatorów obrotowych w większych instalacjach wentylacyjnych oraz pomp ciepła systemu powietrze-woda do podgrzewania ciepłej wody użytkowej

• minimalizacji zużycia ciepła w wyniku :

- recyrkulacji powietrza w pomieszczeniach, w których jest to możliwe ze względów higienicznych,

- wentylacji pomieszczeń drugorzędnych za pomocą powietrza wyciąganego z pomieszczeń reprezentacyjnych,

- stosowania temperatury dyżurnej w pomieszczeniach nie wentylowanych poza godzinami pracy,

- zastosowania automatycznej regulacji parametrów powietrza w pomieszczeniach za pomocą termostatów i zaworów przy nagrzewnicach powietrza i przy szafkach sterowniczych,

- zastosowania izolowanych cieplnie zbiorników akumulacyjnych na ciepłą wodę użytk.

Pompy ciepła

Pompa cieplna działa na zasadzie „odwróconej” lodówki i jest urządzeniem, którego celem jest przekazanie energii ze źródła o niskiej temperaturze do źródła o temperaturze wyższej.

Pompa ciepła, tak jak lodówka, do tego aby mogła pracować, wymaga dostarczania energii z zewnątrz - konieczne jest za tym stosowanie dodatkowe źródło energii.

Termiczne działanie słońca

Przekrój panelu kolektora słonecznego do podgrzewania wody

W ramach Ustawy o termomodernizacji kolektory mogą być zastosowane do przygotowania ciepłej wody w budynkach.

Ze względu na to, że koszt realizacji inwestycji (kolektora słonecznego) jest na ogół dość wysoki (wg. stosowanych w Ustawie kryteriów (SPBT, NPV) opłacalność jest dość niska), efektywność ekonomiczną przyjętego rozwiązania poprawia skorzystanie z preferencyjnych kredytów (EkoFundusz, BOŚ, NFOSiGW) lub też połączenie montażu kolektora z modernizacją źródła ciepła oraz instalacją ogrzewania.

Montaż kolektorów słonecznych podlega przepisom budowlanym w zakresie :

* sprawdzenie, czy konstrukcja dachu umożliwia montaż (waga od 30-40 kg/m2),

* zgłoszenie wniosku o budowę do Wydz. Nadzoru Budowlanego (dotyczy : dla budynków na wsi i budynków, w których konstrukcja nie wpływa na wygląd,

* wykonanie projektu budowlanego

* uzyskanie pozwolenia na budowę, które może obejmować :

budynki zabytkowe i budynki, w których instalacja wpływa istotnie na zmianę wyglądu,

Wymóg generalny - stosowanie urządzeń, które posiadają aprobatę techniczną bądź atest.

Fotowoltaiczne działanie słońca

Potencjalna energia użyteczna w kwh/m2.rok w wyróżnionych rejonach Polski :

FOTOOGNIWA - Przetworniki energii słonecznej na energię elektryczną

Biopaliwa

BIOPALIWA

Ze względu na stan skupienia dzielimy na:

Biopaliwa dzieli się na :

* biopaliwa stałe, np. biomasa,

* biopaliwa płynne, np. olej napędowy z rzepaku,

* biopaliwa gazowe, np. biogaz pochodzący z odgazowania wysypisk i gaz fermentacyjny z oczyszczalni ścieków.

W Polsce największe znaczenie ekonomiczne ma biomasa.

Postaci biomasy jako biopaliwa

* zrębki, pellety (odpowiednik węgla kawałkowego)

* wióry, drobne skrawki drewna lub innej biomasy (odpowiednik drobnego węgla)

* trociny (odpowiednik miału węglowego)

Źródła biomasy jako biopaliwa :

* las

* zakłady produkcji drzewnej

* słoma różnych roślin uprawianych w celach spożywczych i przemysłowych energetycznych

* makulatura i odpady ligniny

* wysuszone osady ściekowe oczyszczalni ścieków komunalnych i przemysłowych, zwłaszcza rolniczych

* inne odpady pochodzenia roślinnego (łuski, nasiona, makucha, itp.)

TEORETYCZNY I TECHNICZNY POTENCJAŁ ENERGETYCZNY ODPADÓW ROLNYCH W POLSCE (wg. EC BREC)

Korzyści płynące z energetycznego wykorzystywania biomasy :

Korzyści dla inwestora :

* wytworzenie energii tanim kosztem,

* redukcja opłat za korzystanie ze środowiska,

* efektywne zagospodarowanie bioodpadów (bez konieczności ich utylizacji),

* możliwość uzyskania pomocy finansowej z funduszy ekologicznych.

Korzyści środowiskowe wiążą się z obniżeniem ujemnego wpływu na środowisko poprzez brak emisji dwutlenku węgla do atmosfery.

Sposoby wykorzystania potencjału energetycznego biomasy :

* spalanie bezpośrednie w k

otłach,

* spalanie pośrednie poprzez wstępną gazyfikację lub/i pirolizę.

* * * * *

4. Urządzenie rozprężne (zawór dławiący) znajduje się pomiędzy skraplaczem a parownikiem i odpowiedzialne jest za wtłaczanie do części niskociśnieniowej takiej ilości chłodnej cieczy, jaka nadąży odparować.

3. Skraplacz, w którym w wyniku różnicy temperatur pomiędzy parą, będącą nośnikiem ciepła, a otoczeniem, ciepło jest oddawane poprzez skraplaną parę.

1. Parownik, w którym w niskiej temperaturze i niskim ciśnieniu ciepło za pomocą wymiennika cieplnego jest pobierane z otoczenia- przez odparowującą ciecz krążącą w wymienniku

2. Sprężarka podnosi ciśnienie odparowanej cieczy, przy czym równoczesnym wzroście temperatury poprzez zamianę pracy w ciepło.

---