Анализ проектов с использованием солнечного водяного отопления Учебный курс: анализ проектов с использованием чистой энергии курс: Полированные плоские пластинчатые коллекторы, Онтарио, Канада Фото: NRCan © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Цели • Проанализировать основные аспекты систем водяного солнечного отопления (ВСО) • Проиллюстрировать основные моменты анализа проектов с использованием ВСО • Представить модуль программного обеспечения RETScreen® для расчета ВСО © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Что обеспечивают системы ВСО? Деловой центр, Бетгель, Лесото • Горячую воду для бытовых нужд • Технологическое тепло • Подогрев бассейнов …а также… 4 Увеличение запаса горячей воды 4 Фото: Vadim Belotserkovsky Жилая застройка, Кунгсбака, Швеция Продолжение купального сезона (бассейны с подогревом) Фото: Alpo Winberg/ Solar Energy Association of Sweden © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Компоненты систем ВСО Схема работы водяного солнечного отопления Солнечные коллекторы Термосифон ный цикл нагрева воды Распределитель ная коробка Подводящие и обратные гликолевые трубы Вподогревательно м баке хранится вода, нагретая солнцем Гликолевый насос Горячая вода поступает в дом Вода, нагретая солнцем Фотобатарея Стандарт ный бак Тепло обмен ник Слив осадка Холодное водоснабже ние Фото: NRCan © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Неполированные солнечные коллекторы • Низкая стоимость • Низкая температура • Износостойкость • Легкий вес Неполированный солнечный коллектор Отверстия, измеряющие параметры потока Гидроканал создает ровный поток в трубках Вход в канал • Сезонный подогрев бассейнов Магистральная двухдюймовая труба Поток из бассейна Фото: NRCan • Низкое давление • Низкий КПД в холодную или ветреную погоду © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Полированные плоские пластинчатые коллекторы Полировка • Умеренная стоимость • Работы при более высокой температуре Контейнер • Могут работать при давлении водопроводной системы Пластина поглотителя Вертикаль ные трубки • Тяжелее и более хрупкие Водосборник Изоляция Фото: NRCan © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Вакуумированные трубчатые коллекторы Вакуумированная труба • Высокая стоимость • Нет потерей на конвекцию • Высокая температура • Холодный климат • Хрупкий • Иногда сложно установить • Снег представляет собой меньшую проблему Пар и конденсированная жидкость в тепловой трубке Пластина поглотителя Тепловая трубка Фото: NRCan Трубки, разработанные и произведенные в Китае Фото: Nautilus © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Солнечное водяное отопление в различном климате • Для домашней системы водяного солнечного отопления с полированным коллектором площадью 6 м 2 , производящей 300 л/день горячей воды при 60ºC и 300 л – запас воды, доля солнечной энергии равна: 21% в Тромсе, Норвегия (70ºN) 81% в Матаме, Сенегал (16ºN) 40% в Йеллоунайф, Канада (62ºN) 59% в Пэрто-Лимон, Коста-Рика (10ºN) 32% в Варшаве, Польша (52ºN) 59% в Джакарте, Индонезия (6ºS) 51% в Харбине, Китай (46ºN) 86% в Хуанкайо, Перу (12ºS) 67% в Сакраменто, США (39ºN) 69% в Хараре, Зимбабве (18ºS) 39% в Токио, Япония (36ºN) 65% в Сиднее, Австралия (34ºS) 78% в Марракеше, Марокко (32ºN) 39% в Пунта-Аренас, Чили (53ºS) 75% в Бир-Шива, Израиль (31ºN) © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Неполированный коллектор для летнего бассейна Монреаль, Канада 1, 5 ГДж/м 2 150$/м 2 Электричество @ 0, 15$к/к. Втч Газ @ 0, 50$/м 3 Электричество @ 0, 05$/к. ВТч Газ @ 0, 15$/м 3 Примеры систем ВСО и преимущества Круглогодичная система с полированным коллектором (хранение воды) Ла-Пас, Боливия 2, 2 ГДж/м 2 400$/м 2 Круглогодичная система с вакуумированным трубчатым коллектором (хранение воды) Копенгаген, Дания 1, 8 ГДж/м 2 1000$/м 2 © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Проекты солнечного водяного отопления - Размышления • Факторы успешного проекта: 4 Большое потребление горячей воды, чтобы уменьшить важность фиксированных затрат 4 Высокая стоимость энергии (например, отсутствие газопровода) 4 Отсутствие традиционного энергоснабжения 4 Сильная заинтересованность владельца/оператора в экологических вопросах • Дневная нагрузка горячего водоснабжения требует меньший объем запаса • Более низкая стоимость, сезонные системы могут быть выгоднее по сравнению с дорогими круглогодичными системами • Обслуживание такое же, как и у любой водопроводной системы, однако оператор должен своевременно проводить ТО и ремонт © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Примеры: Австралия, Ботсвана и Швеция Домашние системы горячего водоснабжения • Централизованным системам необходим ответственный, заинтересованный владелец 4 4 • Рекуперативная циркуляционная система, Австралия Может быть более длинный срок окупаемости, когда цены на энергию низкие Системы обеспечивают от 20 до 80% горячей воды Автономные системы, или энергоснабжение ненадежное Жилые дома, Мальмо, Швеция Фото: Marie Andrén, Solar Energy Association of Sweden Фото: The Australian Greenhouse Office Дом для медицинского персонала в сельской местности, Ботсвана Фото: Vadim Belotserkovsky © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Примеры: США и Канада Системы для бассейнов • Дешевые неполированные коллекторы 4 4 Бассейн, США Летние бассейны в холодном климате Увеличение плавательного сезона в теплом климате Для летнего использования в круглогодичных бассейнах в холодном климате Срок окупаемости может быть от 1 до 5 лет • Полированные коллекторы могут • нагревать воду круглый год Система фильтрации служит в качестве насоса Городской бассейн, Онтарио, Канада Фото: Aquatherm Industries/ NREL Pix Фото: NRCan © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Примеры: Греция и Канада Коммерческие/промышленные системы горячего водоснабжения • • • Гостиницы/мотели, квартиры и офисные здания Санатории и больницы Автомойки, прачечные, рестораны Спортивные сооружения, школы, душевые установки Выращивание аквакультуры, другие мелкие промышленные предприятия Гостиница, Агио Николаос, Крит Фото: Regional Energy Agency of Crete/ISES Выращивание аквакультуры, Британская Колумбия, Канада Фото: NRCan © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Модуль программного обеспечения RETScreen® для расчета проектов с использованием ВСО • Анализ производства энергии во всем мире, затрат за срок службы и уменьшения выбросов парниковых газов Полированный, неполированный и вакуумированный трубчатый коллекторы 4 Крытые и открытые бассейны 4 Сервисные системы горячего водоснабжения (с запасом воды и без) 4 • В программу RETScreen® необходимо ввести только 12 пунктов данных по сравнению с 8 760 пунктами в расчетных математических моделях • ПО в настоящее время не учитывает: Дневные изменения нагрузки горячего водоснабжения 4 Автономные сервисные системы горячего водоснабжения 4 Системы с запасом воды и большой долей солнечной энергии 4 Слежение за солнцем, секции концентраторных солнечных элементов и интегрирвоанные солнечные коллекторы © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006. 4
Расчет тепловой энергии ВСО в программном модуле RETScreen® Рассчитайте параметры окружающей среды, включая объем солнечной радиации на плоскость коллектора Рассчитайте объем солнечной энергии, которую можно собрать Горячее водоснабжение с запасом воды без запаса Метод блоксхемы Метод пригодности Глава: Анализ проектов с использованием водяного солнечного отопления Оцените энергопотребление бассейна Рассчитайте производимую возобновляемую энергию и вспомогательный нагрев См. электронный учебник Анализ проектов с использованием чистой энергии: Инженерные расчеты RETScreen ® и примеры Плавательные бассейны Прочие расчеты: предлагаемая площадь коллектора, требования к насосам и т. д. © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Пример из модуля RETScreen® для расчета проектов с использованием ВСО RETScreen® сравнивается с: ПО WATSUN для домашних систем горячего водоснабжения в Торонто, Канада: WATSUN Разн. Падающее излучение (ГДж) 24, 34 24, 79 -1, 8% Нагрузка (ГДж) 19, 64 19, 73 -0, 5% Полученная энергия (ГДж) 8, 02 8, 01 0, 1% Время работы насоса (ч) 1 874 1 800 4, 1% • Ежегодный объем получаемой солнечной энергии, рассчитанный RETScreen • RETScreen ENERPOOL: 48 -м 2 летний бассейн, Монреаль, Канада 4 • RETScreen по сравнению с данными наблюдений за 10 системами горячего водоснабжения в г. Гвельф, Канада Ежегодный объем получаемой солнечной энергии Потребление энергии - с точностью до 2% Данные наблюдений: 1 200 м 2 летний бассейн, Моренгейм, Германия 4 Потребление энергии – с точностью до 3% и производство солнечной энергии – с точностью до 14% © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Выводы • Полированный, неполированный и вакуумированный трубчатый коллекторы обеспечивают горячее водоснабжение для различных целей в любом климате • Большое потребление горячей воды, высокая цена на энергию и заинтересованность владельца/оператора являются важными слагаемыми успеха • ПО RETScreen® рассчитывает: 4 Нагрузку системы горячего водоснабжения и нагрузку бассейнов 4 КПД солнечного бассейна и систем горячего водоснабжения с запасом воды или без • ПО RETScreen® проводит ежегодный анализ и ежемесячный расчет ресурсов с точностью, сравнимой с математическими моделями • ПО RETScreen® может значительно сэкономить затраты на проведение предварительного технико-экономического обоснования проекта © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Вопросы? Модуль программного обеспечения RETScreen® для анализа проектов с использованием водяного солнечного отопления Учебный курс RETScreen®: анализ проектов с использованием чистой энергии Более подробную информацию вы можете узнать на Интернет-сайте RETScreen: www. retscreen. net © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Скачать презентацию Анализ проектов с использованием солнечного водяного отопления Учебный
2f759b489229648862d3a5346dfcd1c1.ppt