Επίπεδοι Ηλιακοί συλλέκτες, Οντάριο, Καναδάς Ηλιακή Θέρμανση Νερού Ανάλυση Έργων Μάθημα έργου Καθαρής Ενέργειας Επίπεδοι Ηλιακοί συλλέκτες, Οντάριο, Καναδάς Αναφορά φωτογραφίας NRCan © Υπουργός Φυσικών Πόρων Καναδάς 2001 – 2006.

Στόχοι Επανάληψη βασικών αρχών για συστήματα Ηλιακής Θέρμανσης Νερού (ΗΘΝ) Επεξήγηση βασικών θεωρήσεων ανάλυσης έργων ΗΘΝ Παρουσίαση μοντέλου RETScreen® για έργα ΗΘΝ

Τι προσφέρουν τα συστήματα ΗΘΝ ; Συνεδριακό κέντρο, Bethel, Λεσόθο Ζεστό Νερό Χρήσης Θερμότητα διεργασίας Θέρμανση πισίνας …καθώς επίσης… Αυξημένη αποθήκευση ζεστού νερού Αυξημένη περίοδο κολύμβησης (θερμαινόμενη πισίνα) Αναφορά φωτογραφίας: Vadim Belotserkovsky Κτιριακό συγκρότημα, Kungsbacka, Σουηδία Αναφορά φωτογραφίας: Alpo Winberg/ ‘Ενωση Ηλιακής Ενέργειας Σουηδίας

Στοιχεία Συστημάτων ΗΘΝ Ηλιακό Σύστημα Ζεστού Νερού Σχηματικό διάγραμμα Φωτοβολταϊκό πανέλο Ηλιακοί συλλέκτες Θερμοσιφωνικό δίκτυο θέρμανσης νερού Ζεστό νερό προς κατοικία Ένωση Σωληνώσεις προσαγωγής- - επιστροφής γλυκόλης Αντλία γλυκόλης Δοχείο προθέρμανσης αποθήκευσης νερού θερμασμένου από ηλιακά Ηλιακά θερμασμένο νερό Σύνηθες δοχείο Εναλ-λάκτης Παροχή κρύου νερού Απορροή ιζημάτων Αναφορά φωτογραφίας: NRCan

Ακάλυπτοι Ηλιακοί συλλέκτες Χαμηλό κόστος Χαμηλές Θερμοκρα σίες Στιβαροί Ελαφρείς Εποχιακή θέρμανση πισίνας Ακάλυπτος Ηλιακός Συλλέκτης Ανοίγματα μέτρησης ροής Είσοδος Καναλιού Το κανάλι ροής παράγει ισόνομα κατανεμημένη ροή στους αγωγούς Αγωγός 2” Ροή από πισίνα Χαμηλή πίεση Χαμηλή αποδοτικότητα σε κρύο ή ανεμώδη καιρό Αναφορά φωτογραφίας: NRCan

Υαλοκάλυτποι Επίπεδοι Ηλιακοί Συλλέκτες Μέσο κόστος Λειτουργί α σε υψηλότερε ς θερμοκρα σίες Λειτουργί α σε πίεση νερού δικτύου Βαρύτεροι και πλέον εύθραυστο ι Υαλο-κάλυψη Περίβλημα Απορροφητική επιφάνεια Σωλήνες Ανύψωσης Συλλέκτης (κολλεκτέρ) Μόνωση Φωτογραφία Αναφοράς: NRCan

Συλλέκτες Σωλήνων Κενού Σωλήνες κενού Υψηλότερο κόστος Χωρίς απώλειες επαγωγής Υψηλές θερμοκρασίες Ψυχρά κλίματα Εύθραυστοι Πιθανόν πολύπλοκη εγκατάσταση Μικρά προβλήματα με χιόνι Ατμός και υγρό μέσα στον θερμοσωλήνα Απορροφητική επιφάνεια Θερμοσωλήνας (Heat pipe ) Αναφορά φωτογραφίας: NRCan Σωλήνες ανεπτυγμένοι & κατασκευασμένοι στην Κίνα Αναφορά φωτογραφίας: Nautilus

Ηλιακή θέρμανση Νερού σε διάφορες κλιματικές ζώνες Για ένα οικιακό ηλιακό σύστημα ζεστού νερού με 6 m2 υαλοκάλυπτου συλλέκτη, ζήτηση ζεστού νερού 300 L/ημέρα στους 60ºC και 300 L αποθηκευτικού δοχείου, η ηλιακή συνεισφορά είναι: 21% σε Tromsø, Νορβηγία (70ºN) 40% σε Yellowknife, Καναδά (62ºN) 32% σε Βαρσοβία, Πολωνία (52ºN) 51% σε Harbin, Κίνα (46ºN) 67% σε Σακραμέντο, ΗΠΑ (39ºN) 39% σε Τόκιο, Ιαπωνία (36ºN) 78% σε Marrakech, Μαρόκο (32ºN) 75% σε Be’er-Sheva, Ισραήλ (31ºN) 81% σε Matam, Σενεγάλη (16ºN) 59% σε Puerto Limón, Κόστα Ρίκα 10ºN) 59% σε Τζακάρτα, Ινδονησία (6ºS) 86% σε Huancayo, Περού (12ºS) 69% σε Χαράρε, Ζιμπάμπουε (18ºS) 65% σε Σίδνεϋ, Αυστραλία (34ºS) 39% σε Punta Arenas, Χιλή (53ºS)

Παραδείγματα Κόστους και Οφέλους για συστήματα ΗΘΝ Υαλοκάλυπτο σύστημα, ετήσια λειτουργία (με αποθήκευση) Λα Πας, Βολιβία 2,2 GJ/m2 400 $/m2 Σωλήνες κενού, ετήσια λειτουργία (με αποθήκευση) Κοπενχάγη, Δανία 1,8 GJ/m2 1.000 $/m2 ΦΑ @ 0,15$/m3 ΦΑ @ 0,50$/m3 Ηλεκτρισμός @ 0,05$/kWh Ηλεκτρισμός @ 0,15$/kWh Ετήσιο όφελος ($/m2) Κόστος ενέργειας ($/GJ) Ακάλυπτο, καλοκαιρινή λειτουργία, πισίνα Μόντρεαλ, Καναδάς 1,5 GJ/m2 150 $/m2

Παράγοντες έργου Ηλιακής Θέρμανσης Νερού Παράγοντες για επιτυχημένα έργα: Μεγάλη ζήτηση για ζεστό νερό μειώνει την σπουδαιότητα του σταθερού κόστους Υψηλό κόστος ενέργειας (πχ. μη διαθεσιμότητα Φυσικού αερίου) Μη αξιόπιστη παροχή συμβατικής ενέργειας Μεγάλο περιβαλλοντικό ενδιαφέρον από τον χρήστη του κτιρίου Τα φορτία ΖΝΧ ημέρας χρειάζονται λιγότερη αποθήκευση Εποχιακά συστήματα, χαμηλού κόστους μπορούν να είναι οικονομικά καλύτερα από ετήσιας λειτουργίας, υψηλού κόστους Συντήρηση είναι παρόμοια με υδραυλικά συστήματα, αλλά ο συντηρητής θα πρέπει να την κάνει έγκαιρα

Παραδείγματα: Αυστραλία, Μποτσουάνα και Σουηδία Οικιακά Συστήματα Ζεστού Νερού Σε δίκτυο - χρειάζεται ένας συνεπής ιδιοκτήτης Μεγάλος χρόνος αποπληρωμής αν η ενέργεια είναι φτηνή Συστήματα παράγουν 20 ως 80% του ζεστού νερού Εκτός δικτύου ή όπου η παροχή ενέργειας είναι προβληματική Θερμοσιφωνικό Σύστημα, Αυστραλία Αναφορά φωτογραφίας: The Australian Greenhouse Office Κατοικίας, Malmö, Σουηδία Κτίριο Ιατρικού προσωπικού αγροτικής περιοχής, Μποτσουάνα Ανφορά φωτογραφίας: Marie Andrén, Ενωση Ηλιακής Ενέργειας Σουηδίας Αναφορά φωτογραφίας: Vadim Belotserkovsky

Παραδείγματα: ΗΠΑ και Καναδάς Συστήματα πισίνας Χαμηλού κόστους ακάλυπτοι συλλέκτες Καλοκαιρινές πισίνες σε ψυχρά κλίματα Επιμήκυνση περιόδου σε θερμά κλίματα Για καλοκαιρινή χρήση, πισίνας ετήσιας χρήσης σε ψυχρά κλίματα Απόσβεση σε 1-5 έτη είναι δυνατή Υαλοκάλυπτοι συλλέκτες ετήσιας χρήσης Το σύστημα φιλτραρίσματος λειτουργεί σαν αντλία Σύστημα Πισίνας, ΗΠΑ Σύστημα σε πισίνα Κοινότητας, Οντάριο, Καναδάς Αναφορά φωτογραφίας: Aquatherm Industries/ NREL Pix Αναφορά Φωτογραφίας: NRCan

Παραδείγματα: Ελλάδα και Καναδάς Εμπορικά/Βιομηχανικά συστήματα Ζεστού Νερού Ξενοδοχεία/Πανδοχεία, διαμερίσματα και κτίρια γραφείων Κέντρα Υγείας και Νοσοκομεία Πλυντήρια αυτοκινήτων, ρούχων, εστιατόρια Αθλητικά κέντρα, σχολεία Ενυδρεία και άλλες μικρές βιομηχανίες Ξενοδοχείο, Άγιος Νικόλαος, Κρήτη Υδροκαλλιέργεια, British Columbia, Καναδάς Αναφορά φωτογραφίας: Περιφερειακό Ενεργειακό Κέντρο Κρήτη/ISES Αναφορά φωτογραφίας: NRCan

RETScreen® Μοντέλο έργου Ηλιακής Θέρμανσης Νερού Παγκόσμια ανάλυση παραγωγής ενέργειας, κόστους κύκλου ζωής και μείωσης εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου Υαλοκάλυπτοι, ακάλυπτοι και κενού Εσωτερικές και εξωτερικές πισίνες (με ή χωρίς κάλυμμα) Συστήματα παροχής ζεστού νερού (με και χωρίς αποθήκευση) Μόνο 12 δεδομένα για το RETScreen® αντί των 8.760 για ωριαία προσομοίωση Προς το παρόν δεν καλύπτονται: Αλλαγές σε ημερήσια φορτία ΖΝ Αυτόνομη παραγωγή ΖΝ Συστήματα χωρίς αποθήκευση με μεγάλη ηλιακή συνεισφορά Παρακολούθησης του ήλιου, συγκεντρωτικοί και ολοκληρωμένοι συλλέκτες

RETScreen® Ενεργειακοί Υπολογισμοί ΗΘΝ Υπολογισμός μεταβλητών, συμπεριλαμβανομένης της ηλιακής ακτινοβολίας στο επίπεδο του συλλέκτη Υπολογισμός ηλιακής ενέργειας που μπορεί να συλλεχθεί Ζεστό νερό χρήσης με αποθήκευση Ζεστό νερό χρήσης χωρίς αποθήκευση Πισίνες Υπολογισμός ενεργειακών ανανκών πισίνας Μέθοδος χρησιμοποιησιμότητας Μέθοδος f-chart Υπολογισμός ΑΠΕ και βοηθητικής θέρμανσης Δείτε Ηλεκτρονικό. Εγχειρίδιο Ανάλυση Έργων Καθαρής Ενέργειας : RETScreen® Μηχανική και Περιπτώσεις Κεφάλαιο Ανάλυσης Έργων Ηλιακής Θέρμανσης Νερού Άλλοι Υπολογισμοί: Προτεινόμενη επιφάνεια συλλέκτη, αντλίες κλπ

Παράδειγμα Τεκμηρίωσης του Μοντέλου RETScreen® έργου ΗΘΝ WATSUN για σύστημα Ζεστού Νερού Χρήσης κατοικίας στο Τορόντο, Καναδά RETScreen WATSUN Διαφ. Προσπίπτουσα ακτινοβολία (GJ) 24,34 24,79 -1,8% Φορτίο (GJ) 19,64 19,73 -0,5% Αποδιδόμενη ενέργεια (GJ) 8,02 8,01 0,1% Λειτουργία αντλίας (h) 1.874 1.800 4,1% ENERPOOL για καλοκαιρινή πισίνα 48-m2 στο Μόντρεαλ Καναδά Ακρίβεια υπολογισμών 2% Καταγραφή δεδομένων από καλοκαιρινή πισίνα 1.200 m2 στο Möhringen, Γερμανία Απαιτούμενη ενέργεια εντός 3% και παραγωγή ηλιακής ενέργειας εντός 14% RETScreen Πρόβλεψη ετήσιας προσδιδόμενης Ηλιακής Ενέργειας (kWh) RETScreen και μετρήσεις από 10 συστήματα ζεστού νερού στο Guelph, Καναδά Μετρούμενη ετήσια προσδιδόμενη Ηλιακή Ενέργεια (GJ)

Συμπεράσματα Συλλέκτες ακάλυπτοι, υαλοκάλυπτοι και σωλήνων κενού παρέχουν ζεστό νερό για πλήθος χρήσεων σε κάθε κλιματική ζώνη Σημαντικοί παράγοντες επιτυχίας είναι η μεγάλη ζήτηση ΖΝ, υψηλή τιμή ενέργειας και ο βαθμός δέσμευσης του ιδιοκτήτη / χρήστη Το RETScreen® υπολογίζει: Φορτίο ζεστού νερού χρήσης και το φορτίο της πισίνας Αποδοτικότητα των συστημάτων πισίνας και ΖΝ χρήσης με ή χωρίς αποθήκευση Το RETScreen® είναι μια ετήσια ανάλυση με μηνιαίους υπολογισμούς η ακρίβεια της οποίας μπορεί να συγκριθεί με μοντέλα ωριαίας προσομοίωσης Το RETScreen® προσφέρει σημαντική οικονομία στο κόστος προμελέτης

Ερωτήσεις ; www.retscreen.net Ενότητα Ανάλυσης Έργου Ηλιακής Θέρμανσης Νερού RETScreen® International Μάθημα Ανάλυσης Έργων Καθαρής Ενέργειας Για περισσότερες πληροφορίες επισκεφθείτε την ιστοσελίδα RETScreen www.retscreen.net