systemy klimatyzacji budynkÓw zasilane energi Ą promieniowania sŁonecznego · 2010-06-29 ·...
Post on 26-Jun-2020
1 Views
Preview:
TRANSCRIPT
SYSTEMY KLIMATYZACJI BUDYNKÓW ZASILANE ENERGIĄ PROMIENIOWANIA
SŁONECZNEGO
MICHAŁ TURSKI
1
SŁONECZNEGO
Promotor: Dr hab. in ż. ROBERT SEKRET, Prof. PCz
Częstochowa 2010
Konwencjonalne źródła energii
Efektywność wykorzystania energii
Odnawialne źródła energii
Populacja światowa - wska źnik wzrostu 6 Zapotrzebowanie energii - wska źnik wzrostu 140
Energia jest niezbędnym czynnikiem rozwoju ekonomicznego, społecznego i kulturowego
ludzkości.
Energia jest niezbędnym czynnikiem rozwoju ekonomicznego, społecznego i kulturowego
ludzkości.
Populacja światowa i zapotrzebowanie na energi ę 1850 - 2050
1890 1930 1970 2010 2050 2090
Procesy związane z wytwarzaniem, przesyłem, dystrybucją i użytkowaniem różnych postaci energii, z
uwagi na swój charakter i skalę, są najbardziej uciążliwymi procesami dla środowiska naturalnego
prowadzonymi przez człowieka.
Procesy związane z wytwarzaniem, przesyłem, dystrybucją i użytkowaniem różnych postaci energii, z
uwagi na swój charakter i skalę, są najbardziej uciążliwymi procesami dla środowiska naturalnego
prowadzonymi przez człowieka.
Celem Unii Europejskiej jest realizacja do 2020 r. hasła: „Trzy razy dwadzieścia procent” („3 x 20%”):20 procent mniej CO2, 20 procent więcej energii odnawialnych i 20 procent więcej efektywnościenergetycznej.
Bilans energii pierwotnej w polskim systemie elektr oenergetycznym
40%30%
28%
Budynki Transport Przemysł
Struktura Struktura zapotrzebowania nazapotrzebowania na energię w energię w PolscePolsce wg:wg:
13%0%
12% 75%
sprzęt el. went el. CWU CO
BUDYNKÓWBUDYNKÓW SEKTORÓWSEKTORÓW
150
200
250
300
Zmiany wymaga ń oraz struktura zu życia energii ko ńcowej w budynkach
0
50
100
TYP 1984 NIE 1980 SWE 1995 NIE LOW PAS
CO CWU went el. sprzęt el.budynek: TYP - typowy, LOW - niskoenergetyczny, PAS – pasywny; normy: NIE – niemieckie, SWE - szwedzkie
Zmiany wymagań oraz struktura zużycia energii końcowej w budynkach według norm szwedzkich i niemieckich [kWh/m2a], www.cepheus.de
„TERMOS”� termomodernizacja� budynki pasywne
MIKROKLIMAT POMIESZCZE Ń� komfort cieplny� komfort wilgotnościowy� czystość powietrza
� minimalna wymagana ilość powietrza świeżego� konieczność chłodzenia w okresie letnim
PROPONOWANE ROZWIĄZANIEWykorzystanie niekonwencjonalnych źródeł energii w postaci:� ciepła odpadowego� odnawialnych źródeł energii
okresie letnim
Teoretyczny potencjał energii promieniowania słonecznego
1 MWh/m 2rok
Techniczny potencjał energii
Wykorzystanie energii promieniowania słonecznego
Techniczny potencjał energii promieniowania słonecznego
CIEPŁO ELEKTRYCZNOŚĆ CHŁÓD
500-600 kWh/m 2rok 30-240 kWh/m 2rok ?
Jednostkowy uzysk promieniowania słonecznego oraz zapotrzebowania na ciepło i chłód w zale żności od pory roku
Kwiecień D. „Kolektory słoneczne w solarnych systemach klimatyzacyjnych” – materiały konferencyjne 18-19 marca 2009 Forum Wentylacja, Salon Klimatyzacja 2009, Warszawa
Metody wykorzystywania energii promieniowania słonec znego dla potrzeb mikroklimatu pomieszcze ń
KONWERSJA FOTOWOLTAICZNA� ogniwa fotowoltaiczne� elektryczność
KONWERSJA FOTOTERMICZNA
UKŁADY ZAMKNIĘTE
� efekt chłodzenia uzyskiwanyjest w wyniku przemiantermochemicznych
UKŁADY OTWARTE
� urządzenia z osuszaczemsorpcyjnym wykorzystującestałe lub płynne sorbenty� efekt chłodzenia uzyskiwanyjest w wyniku zmianywilgotności powietrza
UKŁADY TERMOMECHANICZNE� efekt chłodzenia uzyskuje siędzięki wykorzystaniu energiimechanicznej
URZĄDZENIA ABSORPCYJNE
URZĄDZENIA ADSORPCYJNE
Zakres zastosowa ń typowych rozwi ązań kolektorów słonecznych w poszczególnych układach chłodzenia (nazewnictwo zgodne z PN-EN ISO 9488, kwiecie ń 2002 Energia
słoneczna terminologia )
Kwiecień D. „Kolektory słoneczne w solarnych systemach klimatyzacyjnych” – materiały konferencyjne 18-19 marca 2009 Forum Wentylacja, Salon Klimatyzacja 2009, Warszawa
Schemat stanowiska badawczego
Schemat ideowy dwukomorowej chłodziarki adsorpcyjnej
1,2
1,4
1,6
1,8
Idealny (Carnot) Pojedynczy efekt absorpcji Podwójny efekt absorpcji Adsorpcja
Zależność współczynnika wydajno ści chłodniczej COP urz ądzeń absorpcyjnych i
adsorpcyjnych od temperatury wody grzewczej
50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 1500,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
CO
P
Temperatura wody grzewczej [oC]
Rubik M. „Klimatyzacja solarna – możliwości i tendencjerozwoju” Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja nr 10/2006
Henning H. M. „Solar assisted air conditioning of buildings – an overview”, Applied Thermal Engineering 27 (2007)
Podsumowanie i wnioski
• w Europie systemy klimatyzacji słonecznej stosowane są głównie
w Niemczech i Hiszpanii,
• przykłady te odnoszą się w większości do instalacji o mocach
chłodniczych powyżej 50 kW,
• istnieje konieczność szukania tego typu rozwiązań spowodowana:
• termomodernizacjami istniejących budynków,
• budową nowych budynków o skrajnie niskiej energochłonności,
• bezpośrednie przenoszenie doświadczeń i wiedzy z układów o dużej
mocy na układy małej mocy stwarza znaczne problemy.
top related