PODSTAWOWE WYTYCZNE DO OKREŚLENIA WYMOGÓW TECHNICZNYCH I EKSPLOATACYJNYCH DLA INSTALACJI OZE

Transkrypt

1 PODSTAWOWE WYTYCZNE DO OKREŚLENIA WYMOGÓW TECHNICZNYCH I EKSPLOATACYJNYCH DLA INSTALACJI OZE pmpy ciepła, klektry słneczne, panele ftwltaiczne, ktły na bimasę Dkument pwstał w ramach prjektu LIFE IP MALOPOLSKA/LIFE14 IPE PL 021 realizwaneg przy wsparciu prgramu LIFE Unii Eurpejskiej 1

2 Nadzór merytryczny: Karlina Laszczak Dyrektr Departamentu Śrdwiska UMWM Tmasz Pietrusiak Zastępca Dyrektra Departamentu Śrdwiska UMWM Pitr Łyczk Kierwnik Zespłu Ochrny Pwietrza UMWM Justyna Mazurkiewicz Inspektr ds. Prjektu Life Zespół autrski: Paweł Lachman Plska Organizacja Rzwju Technlgii Pmp Ciepła Bgdan Szymański Stwarzyszenie Branży Ftwltaicznej Grzegrz Burek GLOBEnergia Jarsław Ktyza Wjciech Lubń Grzegrz Pełka Paulina Smaczna Paweł Jastrzębski Dminika Dawiec Instytut Zrównważnej Energii Miękinia 2

3 Spis treści : Wstęp Pdstawy teretyczne w zakresie urządzeń OZE Pmpy ciepła Słwniczek pjęć Opis technlgii Klektry słneczne Słwniczek pjęć Opis technlgii Instalacje ftwltaiczne Słwniczek pjęć Opis technlgii Ktły na pellety Słwniczek pjęć Opis technlgii Pdstawwe wytyczne w zakresie wymgów technicznych dla urządzeń OZE Wytyczne w zakresie wymgów technicznych dla pmp ciepła pwietrze wda d grzewania pmieszczeń i przygtwania ciepłej wdy użytkwej Wytyczne w zakresie wymgów technicznych dla pmp ciepła pwietrze wda d przygtwania ciepłej wdy użytkwej Wytyczne d kreślenia wymgów technicznych dla instalacji z klektrami słnecznymi d pdgrzewania ciepłej wdy użytkwej Wytyczne d kreślenia wymgów technicznych dla instalacji ftwltaicznych Wytyczne d kreślenia wymgów technicznych dla ktłów na pellety drzewne Przykładwe wymagania w zakresie szczegółwych pisów warunków zamówienia Załżenia Przykładwy pis przedmitu zamówienia dla pmp ciepła typu pwietrze wda d c.. i c.w.u Przykładwy pis przedmitu zamówienia dla pmp ciepła d c.w.u Przykładwy pis przedmitu zamówienia dla klektrów słnecznych d c.w.u Przykładwy pis przedmitu zamówienia dla instalacji ftwltaicznych Przykładwy pis przedmitu zamówienia dla ktłów na pellety d c.. i c.w.u Typwe błędy sptykane w specyfikacjach warunków zamówienia Typwe błędy w specyfikacjach dla pmp ciepła d ciepłej wdy użytkwej Typwe błędy w specyfikacjach dla pmp ciepła typu pwietrze wda d celów grzewania budynków i przygtwania ciepłej wdy użytkwej Typwe błędy w specyfikacjach dla instalacji z klektrami słnecznymi d celów ciepłej wdy użytkwej Typwe błędy w specyfikacjach dla instalacji ftwltaicznych Typwe błędy w specyfikacjach dla ktłów na pellety Pdsumwanie Spis ilustracji Figury Tabele

4 Wstęp Niniejsze pracwanie zstał przygtwane na pdstawie umwy pmiędzy Urzędem Marszałkwskim Wjewództwa Małplskieg, a Instytutem Zrównważnej Energii Miękinia sp. z.. W związku z głsznym nabrem dtyczącym Pddziałania Rzwój infrastruktury prdukcji energii ze źródeł dnawialnych Reginalneg Prgramu Operacyjneg Wjewództwa Małplskieg w ramach, któreg zstanie zrealizwanych pnad 20 tys. instalacji OZE wytwarzających ciepł łącznej mcy pnad 60 MWt raz blisk 20 tys. instalacji OZE wytwarzających energię elektryczną łącznej mcy pnad 40 WMe, zaistniała ptrzeba usystematyzwania wymgów jakie pwinny zstać pstawine ptencjalnym wyknawcm instalacji. Ze względu na charakter nabru, spsbu realizacji wyłninych w ramach prcedury wybru prjektów, a także w związku z uwarunkwaniami dtyczącymi zamówień publicznych, isttne jest ujednlicenie wymagań i warunków jakimi pwinny zstać pisane przygtwane przetargi publiczne. Opracwanie ma na celu uhierarchizwanie zapisów, jakie pwinny się znaleźć w pisach przedmitu zamówienia w zakresie specyfikacji technicznej urządzeń. Pwyższe elementy pwinny zstać pisane jak najbardziej precyzyjnie przy zachwaniu zasady równści, uczciwej knkurencji i jawnści pstępwania udzielenie zamówienia publiczneg. Pnieważ instalacje OZE będą realizwane na terenie całeg wjewództwa małplskieg przez szereg samrządów intencją autrów był przygtwanie uniwersalneg pracwania wymgów w zakresie specyfikacji technicznej urządzeń, które pmże w przygtwaniu pisów zamówienia niezależnie d lkalizacji raz typu instalacji. Opracwanie zstał pdzielne na trzy części, gdzie: w pierwszej mówin zagadnienia związane z funkcjnwaniem instalacji OZE (tj. pmp ciepła, klektrów słnecznych, paneli ftwltaicznych, ktłów na bimasę); w drugiej zestawin wymagania w zakresie specyfikacji technicznej urządzeń raz wskazan typwe błędy jakie najczęściej występują/pjawiają się w przygtwywanych specyfikacjach technicznych; w trzeciej części przygtwan przykładwe specyfikacje techniczne dla każdej z mówinych technlgii (pmpy ciepła, klektry słneczne, panele ftwltaiczne, ktły na bimasę). Przedstawine pracwanie ma charakter pglądwy, nie mże być jedynym źródłem wiedzy na temat twrzenia kryteriów i zasad wyłaniania wyknawców instalacji raz dstawców urządzeń. 4

5 1. Pdstawy teretyczne w zakresie urządzeń OZE 1.1 Pmpy ciepła Słwniczek pjęć Pmpa ciepła urządzenie służące d pzyskiwania ciepła nisktemperaturweg z dlneg źródła ciepła (wdy, gruntu, pwietrza) i przekazywania g d górneg źródła ciepła (instalacji centralneg grzewania i/lub ciepłej wdy użytkwej), charakteryzująceg się już użytkwym pzimem temperatur. Prces ten jest mżliwy dzięki dstarcznej energii zewnętrznej (elektrycznej bądź cieplnej w zależnści d rdzaju pmpy ciepła: sprężarkwej lub absrpcyjnej). Dlne źródł ciepła miejsce, z któreg pbierane jest ciepł nisktemperaturwe. Górne źródł ciepła miejsce, d któreg dstarczane jest ciepł użytkwym pzimie temperatur. Użytkwy pzim temperatur zakres temperatur, umżliwiający przekazanie ciepła d grzewaneg medium, np. dla płaszczyznwych systemów grzewczych t zakres temperatur d 28 d 40 C, dla przygtwaniu ciepłej wdy użytkwej d 45 d 65 C. A/W (air water) znaczenie pmpy ciepła typu pwietrze wda (dlnym źródłem jest pwietrze, a górnym wda), najczęściej znaczenia te występują ze wskazanymi temperaturami, np. A2W35, c znacza temperaturę pwietrza 2 C, a temperaturę wdy p strnie górneg źródła ciepła 35 C. B/W (brine water) znaczenie pmpy ciepła typu slanka wda (dlnym źródłem jest grunt, z któreg ciepł dbierane jest za pmcą przepływająceg przez dlne źródł ciepła wdneg rztwru gliklu zwaneg zwyczajw slanką, a górnym wda), najczęściej znaczenia te występują ze wskazanymi temperaturami, np. B0W35, c znacza temperaturę slanki równą 0 C, a temperaturę wdy p strnie górneg źródła ciepła 35 C. W/W (water water) znaczenie pmpy ciepła typu wda wda (dlnym źródłem jest wda pdziemna, a górnym wda z instalacji grzewczej budynku), najczęściej znaczenia te występują ze wskazanymi temperaturami, np. W10W35, c znacza temperaturę wdy pdziemnej równą 10 C, a temperaturę wdy p strnie górneg źródła ciepła 35 C. COP Cefficient f Perfrmance współczynnik wydajnści grzewczej stsunek energii wytwrznej przez pmpę ciepła d energii pbranej przez sprężarkę, sterwnik raz instalację dlneg źródła ciepła. Najczęściej dla pmp ciepła d grzewania COP kreśla się zgdnie z nrmą PN EN 14511, natmiast dla pmp ciepła d przygtwania ciepłej wdy użytkwej, zgdnie z nrmą PN EN SCOP Seasnal Cefficient f Perfrmance seznwy współczynnik wydajnści grzewczej stsunek blicznej energii dstarcznej d systemu grzewczeg, d energii pbranej przez pmpę ciepła. SCOP blicza się zgdnie z nrmą PN EN Określa się g na etapie prjektwania systemu grzewczeg z pmpą ciepła. Innym rdzajem współczynnika SCOP jest współczynnik ηs, który mżna dczytać z karty prduktu, dnsi się d zużytej energii pierwtnej i jest 2,5 razy mniejszy d SCOP. SPF Seasnal Perfrmance Factr seznwy współczynnik wydajnści grzewczej jest t stsunek ciepła dstarczneg d układu, d energii pbranej przez pmpę ciepła. Określa się g na pdstawie pmiarów w już istniejącej instalacji. 5

6 Parwnik element układu chłdniczeg pmpy ciepła, w którym następuje przekazanie ciepła nisktemperaturweg, rzprężnemu i chłdznemu czynnikwi rbczemu. Odebranie ciepła z dlneg źródła (wdy, gruntu, pwietrza) pwduje dparwanie czynnika rbczeg w parwniku. Pwstała w parwniku para zstaje zassana przez sprężarkę. Sprężarka element układu chłdniczeg pmpy ciepła napędzany energią elektryczną. W sprężarce sprężane są pary czynnika rbczeg, c pwduje pdniesienie pzimu temperaturweg teg czynnika. Skraplacz element układu chłdniczeg pmpy ciepła, w którym następuje przekazanie ciepła d sprężneg czynnika rbczeg d systemu górneg źródła (wdzie grzewczej instalacji centralneg grzewania). Przekazanie ciepła skutkuje chłdzeniem i skrpleniem czynnika rbczeg. Zawór rzprężny element układu chłdniczeg pmpy ciepła dławiący przepływ skrplneg, dchłdzneg czynnika rbczeg wypływająceg ze skraplacza, c pwduje bniżenie jeg ciśnienia i temperatury. Pmpa ciepła d c.w.u. pmpa ciepła służąca d przygtwania ciepłej wdy użytkwej, najczęściej umieszczna wewnątrz budynku. Ogrzewa wdę użytkwą wykrzystując ciepł zakumulwane w pwietrzu wewnętrznym w miejscu instalacji lub dprwadzane d parwnika systemem kanałów wentylacyjnych. Ogrzewanie płaszczyznwe grzewanie pdłgwe lub ścienne, umżliwiające utrzymanie temperatury użytkwej w pmieszczeniu, przy temperaturze wdy grzewczej w zakresie 28 d 40 C. Średnitemperaturwe grzewanie knwekcyjne umżliwia utrzymanie temperatury użytkwej w pmieszczeniu przy temperaturze wdy grzewczej d 55 C. Wykrzystuje dpwiedni przewymiarwane grzejniki płytwe lub człnwe. Klimaknwektr urządzenie umżliwiające utrzymanie użytkwej temperatury w pmieszczeniu, przy wykrzystaniu niskiej temperatury wdy grzewczej w zakresie 28 d 40 C. Urządzenie psiada wymiennik ciepła raz wentylatr wymuszający przepływ pwietrza przez nie. Bufr ciepła stalwy zbirnik wdy grzewczej znacznej pjemnści (d 100 d nawet 1000 l), umżliwiający stabilizację pracy sprężarki w pmpie ciepła raz w niektórych przypadkach graniczenie pracy sprężarki w kresach z wyższymi cenami prądu (taryfa dzienna). Układ chłdniczy zespół płącznych ze sbą elementów (d których należą parwnik, sprężarka, skraplacz i zawór rzprężny), w którym następuje przepływ czynnika rbczeg wraz z jeg zmianą stanów skupienia (w parwniku z cieczy w parę, a w skraplaczu z pary w ciecz), umżliwiających transprt ciepła z dlneg źródła ciepła d górneg źródła Opis technlgii Pmpy ciepła przetwarzają ciepł pchdzące ze źródeł dnawialnych takich jak pwietrze, grunt czy wda, na ciepł użytkwe. Ddatkw mgą wykrzystać ciepł dpadwe z prcesów przemysłwych (twrząc ptencjał d efektywniejszeg wykrzystania energii) raz gspdarstw dmwych (np. pwietrze wyrzutwe). 6

7 Pmpy ciepła wykrzystując energię z dnawialnych źródeł przyczyniają się d zwiększenia efektywnści energetycznej. System z pmpą ciepła składa się z dlneg źródła ciepła, jednstki pmpy ciepła raz z górneg źródła ciepła, czyli systemu dystrybucji ciepła/chłdu w budynku. Rysunek 1 Pmpa ciepła zasilana energią elektryczna pchdzącą z dnawialnych źródeł energii, mże dstarczyć 100% ciepła z dnawialnych źródeł energii 1 W pmpie ciepła bieg czynnika rbczeg (rysunek 1) pwduje przekazywanie ciepła z dlneg źródła ciepła d górneg źródła ciepła. D pracy systemu (d napędu sprężarki, sterwnika i pmp biegwych) ptrzebna jest ddatkwa energia elektryczna. Istnieje mżliwść dwrócenia kierunku biegu pmpy ciepła, aby wykrzystać t sam urządzenie zarówn d funkcji grzewania, jak i chłdzenia budynku. Przy grzewaniu, dlne źródł ciepła jest zlkalizwane pza budynkiem (ciepł z pwietrza, wdy, gruntu). W przypadku chłdzenia, cykl jest dwrócny: budynek sam w sbie jest źródłem ciepła, pdczas gdy pwietrze, wda lub grunt przejmują ciepł dbierane z chłdzneg budynku. Obecnie sprężarkwe pmpy ciepła zasilane są najczęściej energią elektryczną. Na rynku dstępne są jeszcze gazwe pmpy ciepła: sprężarkwe lub absrpcyjne. Są ne jednak stsunkw rzadk stswane w budynkach jednrdzinnych i zstały pminięte w tym pracwaniu. Sprężarkwe pmpy ciepła typu pwietrze/wda Pmpy ciepła typu pwietrze wda (rysunek 2) wykrzystują ciepł zgrmadzne w pwietrzu tczenia lub pwietrzu wyrzutwym d grzewania, chłdzenia lub przygtwania ciepłej wdy użytkwej. Urządzenia teg typu mżna pdzielić, ze względu na miejsce instalacji: mntwane na zewnątrz budynku: mnblk wszystkie elementy układu chłdniczeg zlkalizwane są na zewnątrz budynku. D pmpy ciepła dprwadzane są z budynku rury z wdą 1 BWP/PORTPC - 7

8 zasilającą i pwrtną raz przewód zasilający pmpę ciepła w energię elektryczną i przewdy sterwnicze. split w pmpach ciepła teg typu układ chłdniczy jest rzdzielny. Przeważnie wewnątrz budynku znajduje się skraplacz pmpy ciepła raz układ sterwania grzewaniem, natmiast na zewnątrz znajdują się pzstałe kmpnenty układu chłdniczeg (takie jak sprężarka, parwnik, element rzprężny, zawór czterdrżny, itp.). Jednstka zewnętrza jest płączna z wewnętrzną rurami układu chłdniczeg, przewdem z zasilaniem elektrycznym raz przewdami łączącymi układ sterwania pmpą ciepła. mntwane wewnątrz budynku cała pmpa ciepła jest zamntwana wewnątrz budynku (pwietrze d parwnika dprwadzane i dprwadzane jest dpwiedniej wielkści kanałami). Ciepł dstarczane z pmpy ciepła jest najczęściej rzprwadzane w dmu przez wdny system centralneg grzewania (grzewanie płaszczyznwe ścienne, pdłgwe lub średnitemperaturwe grzewanie grzejnikwe) bądź pprzez klimaknwektry lub nagrzewnice w instalacjach wentylacji mechanicznej. Obecnie stswane rzwiązania technlgiczne pmp ciepła typu pwietrze wda umżliwiają efektywne wykrzystanie tych systemów we wszystkich strefach klimatycznych Plski (wg PN EN 12831). Prwadzne prace naukw badawcze mające na celu m.in. pdniesienie sprawnści i niezawdnści teg typu urządzeń, pzwalają sądzić, iż ppularnść teg typu pmp ciepła, zgdnie z becnymi trendami na rynku systemów grzewania, będzie nadal rsła. Zaletą pmp ciepła typu pwietrze wda jest niegraniczna dstępnści dlneg źródła ciepła raz prstta mntażu takich urządzeń (w szczególnści typu mnblk). Rysunek 2 Schemat instalacji z pwietrzną pmpą ciepła 2 2 BWP/PORTPC - 8

9 Sprężarkwe pmpy ciepła typu wda/wda Pmpy ciepła mgą również wykrzystywać jak dlne źródł, ciepł zakumulwane w wdach pdziemnych, pwierzchniwych lub mrskich. Odbiór ciepła z wód pdziemnych jest mżliwy za pmcą systemu dwóch studni (prdukcyjnej i chłnnej) (Rysunek 3) raz studni pjedynczej z zrzutem wód d zbirników pwierzchniwych (stawu, jezira lub rzeki) lub wykrzystaniem wód d celów gspdarczych (np. spżycia, nawadniania itp.). Ciepł, pdbnie, jak w przypadku pwietrznych pmp ciepła, jest najczęściej rzprwadzane w budynku przez wdny system centralneg grzewania. Zaletą pmp ciepła typu wda wda jest szczególnie wyska efektywnść (wyski wsp. COP i SCOP). Ze względu na dść wyskie temperatury wdy pdziemnej jak nśnika ciepła, współczynnik COP dla teg typu rzwiązań mże wynsić nawet pnad 5,0 (dla parametrów W10/W35). Rysunek 3 Schemat instalacji z pmpą ciepła krzystającą z energii hydrtermalnej 3 Sprężarkwe pmpy ciepła typu slanka/wda Pmpy ciepła pzwalają również na wykrzystanie d grzewania, chłdzenia i przygtwania ciepłej wdy użytkwej energii skumulwanej w gruncie. Pmpy takie pracują w parciu układ slanka/wda. Ciepł jest pbierane z gruntu za pmcą pinwych (rysunek 4) i pzimych gruntwych wymienników ciepła (rysunek 5). Ciepł, w przypadku takich instalacji, jest zwykle rzprwadzane przez system grzewania wdneg (nisk lub średnitemperaturweg). Gruntwe pmpy ciepła mgą pracwać bardz efektywnie (wyskie COP i SCOP) dzięki stabilnym i stsunkw wyskim temperaturm gruntu: dla pmp ciepła pzyskujących ciepł za pmcą twrwych wymienników ciepła temperatury płynu niezamarzająceg wpływająceg na parwnik mgą wahać się d +12 d -2 C; 3 BWP/PORTPC - 9

10 dla pmp ciepła krzystających z pzimych dlnych źródeł ciepła temperatury te mgą wahać się w seznie grzewczym d +8 d -5 C. Pdbnie jak w przypadku pmp ciepła typu wda/wda, gruntwe pmpy ciepła mgą siągać COP na pzimie 4,5 (dla parametrów B0W35). Zaletą pmp ciepła typu slanka/wda jest większa dstępnść dlneg źródła ciepła (w prównaniu z pmpami ciepła typu wda wda) raz większa stabilnść mcy pmpy ciepła (w prównaniu z pwietrze wda, gdzie mc grzewcza pmpy spada wraz z temperaturą pwietrza zewnętrzneg). Rysunek 4 Schemat instalacji z pmpą ciepła krzystającą z energii getermalnej (pinwe gruntwe wymienniki ciepła 4 Rysunek 5 Schemat instalacji z pmpą ciepła krzystającą z energii getermalnej (pzime gruntwe wymienniki ciepła 5 4 BWP/PORTPC BWP/PORTPC

11 Zalety stswania pmp ciepła Pmpy ciepła mają spr zalet, które pwdują ich szybkie rzpwszechnianie. Najisttniejszymi argumentami przemawiającymi za tą technlgią są: niskie kszty eksplatacyjne grzewania i przygtwania ciepłej wdy w budynkach (w prównaniu z grzewaniem na lej pałwy, gaz LPG, ale także węglwym, szczególnie dla niskich i średnich temperatur zasilania); eliminacja niskiej emisji raz redukcja emisji CO2 przy prdukcji ciepła; znaczny udział energii z OZE w przekazywanym cieple. Energia pbierana z dlneg źródła ciepła pchdzi z OZE; wyskie klasy energetyczne urządzeń (rysunek 6): A+ raz A++ dla pmp ciepła typu pwietrze wda d ciepłej wdy użytkwej raz pmp ciepła typu pwietrze wda d c; A++ dla pmp ciepła typu slanka wda raz wda wda. Pwietrzne pmpy ciepła (gazwe i elektryczne) Kgeneracja (gazwa) Technlgia hybrydwa (k. gazwe z pmpą ciepła lub kl. Słnecznym) Ktły na bimasę (np. pellety) Rysunek 6 Klasy energetyczne urządzeń grzewczych centralneg grzewania wdneg (*klasa A+++ będzie wprwadzna d 26 września 2019 rku) 1.2 Klektry słneczne Słwniczek pjęć Klektr słneczny urządzenie umżliwiające knwersję prmieniwania słneczneg na ciepł użytkwe. Ze względu na rdzaj czynnika rbczeg najbardziej rzpwszechninymi typami klektrów słnecznych są klektry: pwietrzne i cieczwe (płaskie, próżniwe). Klektr pwietrzny klektr, który przekazuje ciepł słneczne d przepływająceg przez nieg pwietrza. Klektr cieczwy klektr, który przekazuje ciepł słneczne d przepływającej przez nieg cieczy (wdy, płynu slarneg). Klektr płaski klektr zbudwany z absrbera (z blachy miedzianej lub aluminiwej) pkryteg warstwą selektywną, przymcwaneg d układu dbiru ciepła w pstaci rury miedzianej lub aluminiwej. Klektr wraz z układem zamknięty jest w wypełninej d spdu izlacją wannie przykrytej szybą hartwaną. Klektr próżniwy rurwy klektr słneczny zbudwany z szeregu rur próżniwych, 11

12 w których umieszczny jest absrber. Klektry próżniwe mgą mieć różne knstrukcje, np. typu heat pipe lub z bezpśrednim przepływem płynu slarneg. Slarny stpień pkrycia stsunek energii dstarcznej przez klektry słneczne w ciągu rku d całkwiteg rczneg zaptrzebwania na ciepł na przygtwanie ciepłej wdy użytkwej, wyrażny w prcentach. W przypadku dmów jednrdzinnych najczęściej stpień slarneg pkrycia wynsi d 50 d 60%. Zasbnik slarny stjący, pinwy, cylindryczny zbirnik na wdę użytkwą, d strny wdy użytkwej zabezpieczny przed krzją emalią lub wyknany ze stali nierdzewnej, psiadający c najmniej dwie wężwnice grzewcze: jedna d źródła slarneg, druga (górna) d źródła ddatkweg. Slarna grupa pmpwa zespół urządzeń z pmpą biegwą instalacji slarnej, zawrem bezpieczeństwa, zawrami napełniającymi i spustwymi, zawrem regulacji przepływu, częst także z przepływmierzem i sterwnikiem Opis technlgii Krzystne warunki dla wykrzystania energii słnecznej w celu przygtwania ciepłej wdy użytkwej, występują praktycznie na terenie całeg wjewództwa małplskieg. Płudniwa część wjewództwa charakteryzuje się nasłnecznieniem pwyżej 1000 kwh/m 2, natmiast półncna niec niższym, w zakresie d 950 d 1000 kwh/m 2. Na płudniu wjewództwa małplskieg (w Wyskgórskim Obserwatrium Meterlgicznym IMGW PIB na Kasprwym Wierchu) dntwan również najwyższą w Plsce wartść natężenia prmieniwania słneczneg równą 1200 W/m 2, pdczas gdy średnia wartść waha się w przedziale d 600 d 800 W/m 2 6. Należy pamiętać, że pzyskiwanie energii słnecznej jest zróżnicwane pd względem dpływu tej energii różnych prach dnia i rku. Najwięcej użyteczneg prmieniwania słneczneg w Plsce przypada w kresie letnim. Różnica ilści energii dcierającej d pwierzchni Ziemi w kresie zimwym i w kresie letnim, kiedy słńce znajduje się najwyżej nad hryzntem, jest bardz zróżnicwana. Ilść dcierającej energii w grudniu jest k. 6 razy mniejsza niż w czerwcu. Decydują tym zarówn seznwe zmiany w kącie padania prmieni słnecznych, jak również długść dnia, zachmurzenie czy wilgtnść, zmętnienie i zanieczyszczenie pwietrza. Zasada działania instalacji Dcierająca d klektra energia prmieniwania słneczneg zamieniana jest na ciepł i przekazywana d nśnika, którym mże być ciecz (np. wda, glikl płyny niskiej temperaturze krzepnięcia) lub gaz (np. pwietrze). Nśniki przepływają między kanałami zlkalizwanymi w absrberze, dbierając d nieg ciepł i przekazując je dalej, najczęściej d 6 Typwe lata meterlgiczne i statystyczne dane klimatyczne d bliczeń energetycznych budynków - energetycznych-budynkw- 1/#Typwe%20lata%20meterlgiczne%20i%20statystyczne%20dane%20klimatyczne%20d%20blicze%C5%84%20energ etycznych%20budynk%c3%b3w 12

13 zbirnika z wdą. Przepływ ciepła jest wymuszny działaniem urządzeń mechanicznych pmp w systemach cieczwych czy wentylatrów w systemach pwietrznych. Standardwy system slarny, pza klektrami służącymi d pzyskania ciepła słneczneg, składa się z zasbnika ciepłej wdy, pmpy biegwej, naczynia wzbirczeg, raz sterwnika (rysunek 7). Instalacja klektrów słnecznych jest użyteczna zwłaszcza w układach przygtwania ciepłej wdy użytkwej (c.w.u.), ale mże być zastswana również d wspmagania centralneg grzewania (c..). Rysunek 7 Przykładwy schemat instalacji slarnej w budynku jednrdzinnym 7 Pdział klektrów Obecnie na rynku dstępnych jest wiele rdzajów klektrów słnecznych charakteryzujących się różnymi parametrami cieplnymi i technicznymi. Pdstawwym kryterium pdziału klektrów jest zastswany rdzaj nśnika ciepła: Klektry pwietrzne W klektrach pwietrznych pchłnięta przez absrber energia ddawana jest przepływającemu w ukształtwanym kanale strumieniwi pwietrza. Absrber z przymcwanymi kanałami pwietrznymi zamknięty jest w prstpadłściennej budwie przykrytej szybą. Klektry te są stsunkw rzadk wykrzystywane w Plsce. 7 Górecki et al., 2015, Efektywne wykrzystanie dnawialnych źródeł energii 13

14 Klektry cieczwe Najbardziej rzpwszechnine w Plsce są klektry cieczwe, które mżna pdzielić na: klektry płaskie, klektry płaskie próżniwe, klektry próżniwe rurwe typu heat pipe : z pdwójną rurą szklaną typu terms, z pjedynczą rurą szklaną, klektry próżniwe rurwe typu U pipe. Najbardziej ppularne i najczęściej stswane, szczególnie w układach przygtwania ciepłej wdy użytkwej i w systemach basenwych, są klektry płaskie cieczwe (rysunek 8). Wybierane są ne głównie ze względu na prsttę budwy, bezawaryjną długletnią eksplatację i stsunkw niskie kszty prdukcji w prównaniu d pzstałych typów. Klektry te zbudwane są z absrbera prmieniwania słneczneg, przymcwaneg d rur, przez które płynie nśnik ciepła. Absrber, jak zasadniczy element klektra, dpwiedzialny za przemianę energii słnecznej w ciepł, wyknany jest z blachy miedzianej lub aluminiwej pkrytej wyskselektywną substancją pchłaniającą prmieniwanie słneczne. Najczęściej tą substancją jest tlenek tytanu. Wszystkie wymienine najważniejsze części klektra słneczneg płaskieg umieszczne są w szczelnej budwie wyknanej z aluminium lub z włókna szklaneg. Absrber raz rury wyknywane są w trzech wariantach: miedź miedź; aluminium miedź; aluminium aluminium. Rysunek 8 Schemat budwy klektra płaskieg

15 Sprawnść [-] Alternatywą dla klektrów płaskich są klektry próżniw rurwe cechujące się lepszymi parametrami cieplnymi, c z klei wiąże się z wlniejszym spadkiem sprawnści klektra (rysunek 9) w zależnści d temperatury tczenia. Próżniw rurwe klektry słneczne pzbawine są klasycznych materiałów izlacyjnych, gdyż izlacją cieplną jest znajdująca się w śrdku rury próżnia izlacja dsknała. Klektry próżniw rurwe zbudwane są z kilku d kilkunastu równlegle ułżnych rur szklanych, płącznych ze sbą w belce zbirczej. 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0, Różnica temperatur pmiędzy absrberem a tczeniem dt [K] płaski próżniwy typu "terms" próżniwy z pjedynczą rurą Rysunek 9 Przebieg sprawnści klektrów słnecznych w zależnści d różnicy temperatur absrbera i tczenia dla różnych typów klektrów słnecznych 9 W klektrach typu heat pipe wewnątrz szklanej rury znajduje się tzw. ciepłwód wydłużny walcwaty zbirnik (rurka) wypełniny cieczą niskiej temperaturze wrzenia, zbudwany zazwyczaj z miedzi. Zadaniem absrbera jest przekazanie zgrmadzneg ciepła za pśrednictwem wyprfilwanej blachy miedzianej lub aluminiwej d ciepłwdu (rysunek 9). Energia ta wykrzystywana jest d dparwania cieczy niskwrzącej, która w pstaci gazu kieruje się ku górze grącej rurki. Następnie czynnik grzewczy instalacji słnecznej (wdny rztwór gliklu) dbiera ciepł d pary płynu niskwrząceg, pwdując jeg skrplenie. Schłdzny czynnik p pwrcie d pstaci płynnej spływa na dn grącej rurki, gdzie ulega pnwnie nagrzaniu i dparwaniu prces rzpczyna się d nwa. Klektry próżniwe rurwe typu heat pipe mgą psiadać knstrukcję typu terms raz typu pjedyncza rura. Klektry typu heat pipe stanwią becnie kilka prcent udziału w rynku klektrów słnecznych (a wśród nich tylk kilka prcent stanwi dbre jakściw klektry z pjedynczą rurą). 9 Opracwanie własne Instytut Miękinia 15

16 Rysunek 10 Budwa i schemat działania klektra próżniweg typu heat pipe 10 Klektry próżniwe U pipe charakteryzują się bezpśrednim przepływem płynu slarneg przez miedzianą rurkę przymcwaną d absrbera (rysunek 11). Są ne becnie technlgią niszwą. Rysunek 11 Budwa i schemat działania klektra próżniweg typu U pipe 10 Zgdnie z wykresem przedstawinym na rysunku 9, należy zauważyć, że klektry w technlgii heat pipe typu terms charakteryzują się niskimi sprawnściami, w prównaniu z klektrami próżniwymi z pjedynczą rurą raz z klektrami płaskimi. Birąc pd uwagę dświadczenia eksplatacyjne raz przebiegi sprawnści klektrów, becnie ptymalnym rzwiązaniem są klektry płaskie. 10 Górecki et al., 2015, Efektywne wykrzystanie dnawialnych źródeł energii 16

17 Pdział instalacji slarnych, ze względu na miejsce mntażu Instalacje naziemne Mntaż mdułów w frmie instalacji naziemnej pzwala na łatwy dstęp d klektrów słnecznych i ich serwis. Lkalizacja instalacji naziemnej wymaga niezacieninej pwierzchni, usytuwanej relatywnie blisk miejsca, w którym będzie znajdwał się zasbnik ciepłej wdy użytkwej. Takie knstrukcje psiadają częst mżliwść mdulacji kąta pchylenia mdułów, c daje mżliwść ptymalneg ustawienia całeg systemu. Instalacje na dachach płaskich Dla dachów płaskich częst rekmendwanym przez firmy wyknawcze rzwiązaniem jest zastswanie samnśnej knstrukcji wsprczej dciążanej blczkami betnwymi. Teg typu knstrukcje są aerdynamiczne i wymagają jedynie niewielkieg ddatkweg balastu. Knstrukcja nie wymaga mcwania d dachu, dzięki czemu nie narusza jeg pkrycia i szczelnści. Takie knstrukcje psiadają częst mżliwść mdulacji kąta pchylenia mdułów, c daje mżliwść ptymalneg ustawienia całeg systemu. Instalacje na dachach skśnych Najczęstszymi instalacjami wyknywanymi w Plsce są instalacje dachwe, na dachach skśnych. W przypadku mntażu instalacji slarnej na dachu należy pamiętać wybrze dpwiedniej ekspzycji. Krzystne d mntażu instalacji slarnej są ekspzycje d płudniweg wschdu d płudniweg zachdu. Pprawnie rzplanwane klektry na dachu nie mgą wychdzić pza brys dachu (dsunięte k. 1 m d krawędzi dachu) raz muszą być dsunięte d wszystkich elementów zacieniających. Zalety stswania klektrów słnecznych Zaletą instalacji z klektrami słnecznymi jest szybki i prsty mntaż raz mżliwść pdłączenia d knwencjnalnych systemów c.. i c.w.u. Należy pamiętać, że instalacje z klektrami słnecznymi służą głównie d wspmagania przygtwania c.w.u. raz c.., zatem d pkrycia całkwiteg zaptrzebwania na ciepł niezbędne jest źródł główne (np. kcił gazwy, grzałka elektryczna, itp.), które w pchmurne dni przejmuje przejmuję funkcję grzania/dgrzewania. 17

18 1.3 Instalacje ftwltaiczne Słwniczek pjęć Mikrinstalacja instalacja dnawialneg źródła energii łącznej zainstalwanej mcy elektrycznej nie większej niż 50 kw, przyłączna d sieci elektrenergetycznej napięciu znaminwym niższym niż 110 kv alb mcy cieplnej siągalnej w skjarzeniu nie większej niż 150 kw, w której łączna zainstalwana mc elektryczna jest nie większa niż 50 kw. Ftwltaika dziedzina nauki zajmująca się knwersją prmieniwania słneczneg na energię elektryczną przy wykrzystaniu zjawiska (efektu) ftwltaiczneg. Knwersja ftwltaiczna bezpśrednia zmiana energii prmieniwania słneczneg na energię elektryczną zachdząca w gniwie ftwltaicznym. Falwnik przekształtnik prądu stałeg na prąd zmienny (DC >AC). W instalacjach ftwltaicznych przekształca prąd stały pwstały w mdułach ftwltaicznych w prąd przemienny parametrach zgdnych z parametrami dbirników i sieci elektrycznej. Falwnik bk mdułów jest drugim najisttniejszym elementem instalacji PV. Mduł integralne, hermetycznie zamknięte urządzenie, składające się z gniw ftwltaicznych, zdlne d wytwarzania prądu stałeg pd wpływem prmieniwania świetlneg. Bardz częst mduł ftwltaiczny kreślany jest mianem panelu. Generatr ftwltaiczny zespół płącznych ze sbą szeregw paneli ftwltaicznych. Prsument każdy dbirca kńcwy energii elektrycznej, który kupuje energię elektryczną z sieci, a także ją wytwarza w mikrinstalacji, w celu jej zużycia na ptrzeby własne. Z definicji prsumenta wyłączeni są przedsiębircy wykrzystujący wytwrzną w mikrinstalacji energię na ptrzeby prwadznej działalnści gspdarczej. Opust spsób bezgtówkweg rzliczenia energii elektrycznej pbranej przez prsumenta raz wyprdukwanej w mikrinstalacji. Rzliczenie w ramach pustu dbywa się w kresie rcznym, przy czym dla instalacji mcy d 10 kw za 1 kwh ddaną d sieci prsument mże debrać 0,8 kwh. W przypadku instalacji mcy kw rzliczenie dbywa się w stsunku ilściwym 1 d 0,7 kwh. Od energii rzliczanej w ramach pustu prsument nie uiszcza płaty dystrybucyjnej. Należy zaznaczyć, że p rku, niewykrzystany w ramach pustu nadmiar energii elektrycznej przepada. Z teg względu mc instalacji PV pwinna być precyzyjnie dbrana d zużycia energii. Umwa kmplekswa warunkiem kniecznym d rzliczenia energii elektrycznej w parciu system pustu jest psiadanie przez prsumenta umwy kmplekswej świadczenie usług dystrybucji i sprzedaży energii elektrycznej. W przypadku zmiany dstawcy energii prsument musi zadbać, aby nwy sprzedawca psiadał tzw. Generalną Umwę Dystrybucji dla Usługi Kmplekswej GUD K. Pmc publiczna energia elektryczna wyprdukwana przez prsumenta nie pdlega sprzedaży nawet w przypadku jej wprwadzenia d sieci. Nie mniej jednak zgdnie z Interpretacją UOKiK z dnia 5 sierpnia 2016 rku energia wprwadzna d sieci pdlega brtwi na rynku energii c wypełnia unijne definicje przedsiębirczści. Z teg względu becnie tak jak przed nwelizacją ustawy, wsparcie inwestycyjne udzielne prsumentwi na zakup mikrinstalacji dnawialneg źródła energii będzie stanwił pmc publiczną, jeśli energia wytwarzana w tej instalacji będzie wprwadzna d sieci. 18

19 1.3.2 Opis technlgii Obecnie ftwltaika wykrzystywana jest zarówn w wielkiej skali, w pstaci farm ftwltaicznych generujących gigawatgdziny (GWh) energii elektrycznej w skali rku, jak również w mikr skali, gdzie mduły ftwltaiczne prdukują energię elektryczną w dmstwach indywidualnych. W przypadku prdukcji energii elektrycznej w skali mikr mówi się energetyce rzprsznej. Ogniwa ftwltaiczne wykrzystuje się również w życiu cdziennym np. d ładwnia baterii, w kalkulatrach, telefnach itp. Przemysł ftwltaiczny rzwija się craz prężniej, pwstają nwe rzwiązania wykrzystujące nwe technlgie raz bserwwany jest ciągły wzrst sprawnści mdułów ftwltaicznych. Elementy składwe mikrinstalacji ftwltaicznych: Mduły ftwltaiczne Mduł ftwltaiczny t pdstawwy element instalacji ftwltaicznej. Jest t urządzenie, które służy d bezpśredniej zamiany energii prmieniwania słneczneg na energię elektryczną w pstaci prądu stałeg. Tabela 1 Charakterystyka mdułów ftwltaicznych w różnych technlgiach Mnkrystaliczny Plikrystaliczny CIGS CdTe Amrficzny Sprawnść 17% 18% 16 17% 12% 14% 11% 13% 8% 10% Umiarkwany spadek wydajnści przy wzrście temperatury pracy Umiarkwany spadek wydajnści przy wzrście temperatury pracy Niski spadek wydajnści przy wzrście temperatury pracy Zazwyczaj w ramce Zazwyczaj w ramce Zazwyczaj w ramce Bardz wielu Bardz wielu Ograniczna liczba dstawców dstawców dstawców Niski spadek wydajnści przy wzrście temperatury pracy Zazwyczaj bez ramki Bardz graniczna liczba dstawców Niski spadek wydajnści przy wzrście temperatury pracy Zazwyczaj bez ramki Ograniczna liczba dstawców 19

20 Pdstawwy pdział mdułów ftwltaicznych piera się budujące je gniwa ftwltaiczne (tabela 1). Dminującym typem mdułów ftwltaicznych są mduły parte gniwa z krzemu krystaliczneg. D tej grupy zaliczamy mduły mnkrystaliczne i plikrystaliczne. Drugą grupę stanwią mduły cienkwarstwwe prdukwane dmienną technlgią, w której nie występuje klasyczne łączenie gniw PV. D tej grupy zaliczamy mduły z krzemu amrficzneg, mieszaniny CIGS, tellurku kadmu (CdTe). Mduły teg typu są prdukwane przy mniejszych nakładach energetycznych raz z mniejszej ilści półprzewdnika. Sprawnść mdułów ftwltaicznych bezpśredni przekłada się na zajmwaną przez nie przestrzeń mntażwą. Z klei wyska sprawnść nie wpływa bezpśredni na wyskie uzyski energii. Mduły smart warte uwagi Mduły typu SMART t mduły, które zamiast tradycyjnej puszki przyłączeniwej (taka znajduje się na tylnej strnie każdeg mdułu) mają ptymalizatr mcy, czyli urządzenie, które ptymalizuje pracę pszczególnych gniw lub łańcuchów gniw na pzimie pjedynczeg mdułu. W typwych instalacjach ptymalizacją pracy zajmuje się falwnik, a ptymalizacja dtyczy wszystkich mdułów PV, które są przyłączne d daneg falwnika. Jeżeli na instalacji jest jeden falwnik, t ptymalizuje n mduły PV na całej instalacji. Pszczególne mduły PV, a w szczególnych przypadkach nawet gniwa PV na danym mdule pracują jednak z niec dmiennymi parametrami, c wynika z kresweg zacienienia, różneg stpnia nagrzewania się mdułów i ich chłdzenia, różneg stpnia zabrudzenia, nierównmierneg starzenia się gniw PV, uszkdzenia mdułów itd. W instalacjach partych na mdułach SMART elementy falwnika dpwiadające za ptymalizację pracy gniw są przeniesine d każdeg mdułu indywidualnie. Mduły typu SMART są drższe d typwych mdułów k %. Inwestując w takie urządzenia należy więc liczyć się z tym, że wzrst nakładów inwestycyjnych w zakresie kmplekswej budwy instalacji mże wynieść k. 5%. Są ne stswane głównie na dachach skmplikwanej knstrukcji, z mcn graniczną pwierzchnią mntażwą, gdzie będzie występwał zacienienie pszczególnych partii instalacji. Falwniki (inwertery) ftwltaiczne Falwniki stsujemy zarówn d mikrinstalacji, jak i d dużych farm ftwltaicznych. Ze względu na mc, wyróżniamy (rysunek 12): mikrfalwniki współpracujące z jednym panelem ftwltaicznym; falwniki stringwe bsługujące w przypadku małej instalacji ftwltaicznej (1 30 kw) wszystkie panele ftwltaiczne; falwniki centralne przeznaczne d pracy na farmach ftwltaicznych mcach setek kilwatów. 20

21 Rysunek 12 Inwertery ftwltaiczne 11 Mc generatra ftwltaiczneg pwinna być dpwiedni dbrana d mcy falwnika, c znacza, że inwerter pwinien być ptymalnie bciążany celem uzyskania mżliwie najwyższej sprawnści. Każdy falwnik ptymalną sprawnść siąga przy dpwiednich wartściach napięcia i natężenia prądu, przy czym w zależnści d typu falwnika rzkład ten wygląda niec dmiennie. Pdział ze względu na technlgię Ze względu na technlgię mżna wyróżnić falwniki transfrmatrwe i beztransfrmatrwe (rysunek 13). Inwertery beztransfrmatrwe zdminwały becnie rynek instalacji ftwltaicznych i w prównaniu d knstrukcji transfrmatrwych są lżejsze raz mają lepszą sprawnść w szerkim zakresie bciążenia. Z klei zaletą knstrukcji transfrmatrwych jest mżliwść uziemienia tablicy dzięki galwanicznej izlacji. Ta cecha jest niezbędna przy instalacji pewnych typów baterii słnecznych (np. mdułów cienkwarstwwych). Rysunek 13 Falwnik beztransfrmatrwy i transfrmatrwy 11 Falwnik transfrmatrwy (inwerter transfrmatrwy) pracuje ptymalnie, gdy jest bciążany w zakresie 20 60% mcy nminalnej, przy czym wyższe bciążenie nie jest pwdem znacząceg spadku sprawnści, z klei bciążenie pniżej 15 20% pwduje radykalną utratę sprawnści. W przypadku inwerterów transfrmatrwych należy zaznaczyć, iż wyższą efektywnść siągają ne w dlnym zakresie napięcia pracy. 11 Szymański, 2015, Instalacje ftwltaiczne, wyd. IV 21

22 Falwnik beztransfrmatrwy (inwerter beztransfrmatrwy) pracuje ptymalnie, gdy jest bciążany w zakresie % mcy nminalnej, przy czym zazwyczaj im wyższe bciążenie, tym wyższa sprawnść, z klei bciążenie pniżej 15 20% pwduje radykalną utratę sprawnści. W przypadku inwerterów beztransfrmatrwych należy zaznaczyć, iż sprawnść w niedużym stpniu zależy d napięcia, a ptymalnym napięciem jest śrdkwy zakres napięcia pracy. Zarówn knstrukcje transfrmatrwe, jak i beztransfrmatrwe pracują bardz nieefektywnie w dlnych zakresach mcy. Wyraźny spadek efektywnści zaczyna być widczny przy bciążeniu inwertera mcą z mdułów ftwltaicznych pniżej 20% mcy nminalnej falwnika. Z teg względu przewymiarwanie mcy inwertera w stsunku d mcy mdułów ftwltaicznych będzie skutkwać spadkiem sprawnści knwersji prądu stałeg na przemienny. Ważnym pwdem nieprzewymiarwania mcy inwertera jest także różnica w cenie pmiędzy falwnikiem mniejszym, dpaswanym d mcy mdułów, a falwnikiem większym, który jest drższy. W przypadku każdeg prducenta mce klejnych mdeli inwerterów rsną skkw, np W, 2000 W, 3000 W, 5000 W, itd. Im wyższe mce, tym skki są craz większe. Niewykrzystanie pełnej mcy inwertera będzie przekładać się na jeg wyższą jednstkwą cenę w przeliczeniu na Wat wykrzystanej mcy. Pdział instalacji ftwltaicznych Pdział ze względu na współpracę z siecią Instalacje wyspwe ff grid Pdstawwymi elementami budującymi wyspwe instalacje ftwltaiczne (rysunek 14) są mduły ftwltaiczne, falwnik raz akumulatry. W instalacji wyspwej wyprdukwana energia nie jest wyprwadzana pza sieć dmwą. Nadwyżki energii (ta część energii, której nie zużyją na bieżąc urządzenia pracujące w budynku) zstaje magazynwana w akumulatrach i wykrzystana w kresie późniejszym. W instalacji wyspwej mc falwnika musi być tak dbrana, aby w pełni pkryć zaptrzebwanie na mc w budynku, c jest szczególnie prblematyczne, gdy wykrzystywane są urządzenia pracujące rzadk, lecz z dużą mcą. Instalacje sieciwe n grid Instalacje sieciwe (rysunek 15) w przeciwieństwie d instalacji wyspwych nie ptrzebują akumulatrów d grmadzenia nadmiaru energii. Energia elektryczna jest wprwadzana d sieci wewnętrznej budynku i w pierwszej klejnści wykrzystywana d zasilania urządzeń. Nadmiar energii jest ddawany d sieci elektrenergetycznej, pdbnie jak niedbór energii jest pkrywany energią z sieci publicznej. 22

23 Rysunek 14 Schemat pglądwy instalacji wyspwej 12 Rysunek 15 Schemat pglądwy instalacji sieciwej 12 Instalacje sieciwe z zerwym eksprtem mcy W ramach instalacji sieciwych mżliwe jest wyknanie instalacji z zerwym eksprtem mcy. Taka instalacja, mim iż pdłączna jest d sieci, nie ddaje d niej energii. Zastswanie instalacji z zerwym eksprtem mcy wymaga dkładnej analizy zaptrzebwania na mc w budynku. Zalecane jest także zastswanie inteligentneg sterwania knsumpcją prdukwanej energii np. pprzez wykrzystanie nadwyżek energii d grzania ciepłej wdy czy grmadzenia jej w akumulatrach. 12 Szymański, 2015, Instalacje ftwltaiczne, wyd. IV 23

24 Budwa takiej instalacji mże być interesująca dla samrządów szczególnie w kntekście przepisów pmcy publicznej. Instalacja z zerwym eksprtem mcy nie jest isttnie drższa d klasycznej instalacji sieciwej pd warunkiem, że nie wykrzystuje na akumulatrów d grmadzenia energii elektrycznej. Zgdnie z bwiązującymi przepisami taka instalacja pwinna być zgłszna d zakładu energetyczneg. Pdział ze względu na lkalizację Instalacje naziemne Mntaż mdułów w frmie instalacji naziemnej pzwala na łatwy dstęp d mdułów PV i ich serwis. Lkalizacja instalacji naziemnej wymaga niezacieninej pwierzchni usytuwanej relatywnie blisk miejsca, w którym instalacja będzie przyłączna d sieci. Takie knstrukcje psiadają częst mżliwść mdulacji kąta pchylenia mdułów, c daje mżliwść ptymalneg ustawienia całeg systemu. Instalacje na dachach płaskich Na dachach płaskich częst rekmendwanym przez firmy wyknawcze rzwiązaniem jest zastswanie knstrukcji wsprczej samnśnej dciążanej blczkami betnwymi. Teg typu knstrukcje są aerdynamiczne i wymagają jedynie niewielkieg ddatkweg balastu. Knstrukcja nie wymaga mcwania d dachu, dzięki czemu nie narusza jeg pkrycia i szczelnści. Takie knstrukcje psiadają częst mżliwść mdulacji kąta pchylenia mdułów, c daje mżliwść ptymalneg ustawienia całeg systemu. Instalacje na dachach skśnych Najczęstszymi instalacjami wyknywanymi w Plsce są instalacje dachwe, na dachach skśnych. W przypadku mntażu instalacji PV na dachu należy pamiętać wybrze dpwiedniej ekspzycji. Krzystne d mntażu instalacji PV są ekspzycje d płudniweg wschdu d płudniweg zachdu. Pprawnie rzplanwane mduły PV na dachu nie mgą wychdzić pza brys dachu raz muszą być dsunięte d wszystkich elementów zacieniających. Miejsce mntażu, a stawka pdatku VAT W przypadku, kiedy instalacja ftwltaiczna pracuje na ptrzeby energetyczne biektu mieszkalneg, lecz zainstalwana jest na gruncie przy budynku nie jest mżliwe zastswanie bniżnej stawki VAT nawet, jeżeli energia jest wykrzystywana na ptrzeby budynku jednrdzinneg. Natmiast w przypadku mntażu instalacji PV na budynkach mieszkalnych jednrdzinnych pwierzchni nieprzekraczającej 300 m 2 mżliwe jest zastswanie bniżnej stawki pdatku VAT. 24

25 Mnitring pracy instalacji ftwltaicznych Spsób mnitrwania pracy i infrmwania awarii jest bardz isttnym elementem, który z pewnścią należy wziąć pd uwagę przy wybrze urządzenia. Najwygdniej jest, jeśli (dzięki mnitringwi i kmunikacji), infrmacja ewentualnych nieprawidłwściach działania urządzenia zstanie wysłana d serwisanta autmatycznie zapewni t szybkie reagwanie i minimalizację strat. Z punktu widzenia rzliczenia efektu eklgiczneg ważne jest aby, gmina psiadała dstęp nline d uzysków energii z każdej instalacji w ramach jedneg spójneg systemu mnitringu pracy. Zasady dbru mcy mikrinstalacji W przypadku prgramów wsparcia (typu Reginalne Prgramy Operacyjne) realizwanych w frmule paraslwej, zdecydwanie praktyczniej jest dbierać mc instalacji jednakwą dla wszystkich dbirców. Jednak zdecydwanie prfesjnalnie jest dbierać mc indywidualnie. Zalety i wady indywidualneg i grupweg pdejścia d dbru mcy zestawin w tabeli 2. Tabela 2 Zalety i wady indywidualneg i grupweg dbru mcy instalacji ftwltaicznej Zalety Wady MOC INSTALACJI JEDNAKOWA DLA WSZYSTKICH wariant łatwiejszy mżliwść pminięcia audytów lub wyknanie ich w uprszcznej frmie prstszy serwis i bsługa nieznacznie niższa cena jednstkwa uznawany za sprawiedliwy spłecznie duże prawdpdbieństw niedpaswania mcy (przewymiarwania lub niedwymiarwania) generatra ftwltaiczneg d ptrzeb dbircy MOC INSTALACJI DOBIERANA INDYWIDUALNIE mżliwść idealneg dpaswania mcy generatra ftwltaiczneg d ptrzeb dbircy kniecznść wyknania bszerniejszych audytów trudniejsza zastępwalnść przez sby z listy rezerwwej Dbór mcy instalacji ftwltaicznej musi przeć się : Dstępną przestrzeń mntażwą mże na być graniczna elementami zacieniającymi, stpniem skmplikwania płaci dachwej lub strefami bezpieczeństwa. Ocenę przeprwadza się w renderze za pmcą prgramu graficzneg, alb dknuje się rzplanwanie mdułów w prgramie CAD wskim. Stpień pkrycia dachu skśneg mdułami mieści się w zakresie 75 95% jeg pwierzchni. Mc umwną gdy mc instalacji przekrczy mc umwną daneg budynku knieczne będzie wystąpienie warunki przyłączenia, c generuje ddatkwe frmalnści. By ułatwić prcedurę realizacji inwestycji, mc umwna pwinna być limitem mcy dla instalacji p strnie prądu stałeg (DC). 25

26 Techniczne mżliwści przyłączenia w tej kwestii należy ustalić miejsce przyłączenia i ustalić mżliwści mntażu falwnika raz dprwadzenia kabli DC/AC, kreślić układ sieci, punkty przyłączenia, przekrje przewdów, impedancję pętli zwarcia. Zużycie energii i rzliczenie w systemie pustu należy bazwać na minimum rcznym zużyciu i szanwać zmianę zużycia energii w klejnych latach na pdstawie wywiadu śrdwiskweg. Trzeba również uwzględnić crczny spadek wydajnści mdułów. Pnadt prjektując instalację ftwltaiczną należy sprawdzić zgdnść załżeń prjektwych z kryteriami przyłączeniwymi raz wymaganiami technicznymi dla mikrinstalacji i małych instalacji przyłączanych d sieci dystrybucyjnej niskieg napięcia. Kryteria takie przedstawia Operatr Systemu Dystrybucji (OSD). W Małplsce kryteria takie zstały pracwane przez Taurn Dystrybucja S.A. 13 Zalety stswania instalacji ftwltaicznych Zaletą instalacji ftwltaicznych jest mżliwść rzeczywisteg bniżenia rachunków za energię elektryczną. Instalacje takie idealnie współpracują z pmpami ciepła, wówczas w bilansie rcznym, budynek mże krzystać nawet w 100% z energii z OZE Ktły na pellety Słwniczek pjęć Pellety drzewne granulki wytwrzne z rzdrbnineg drewna, psiadające średnice 6 d 8 mm, długść 3,15 d 40 mm, wilgtnść względną nie większą niż 10%, gęstść nasypwą większą niż 600 kg/m 3, wartść pałwa pelletów wynsi d 16,5 d nawet 19 MJ/kg, zawartść ppiłu mniej niż 0,7%. Kcił na pellety urządzenie grzewcze, wytwarzające ciepł, przekazywane d wdy instalacyjnej. Ciepł wydzielane jest na skutek reakcji spalania pelletów drzewnych. Kcił teg typu w autmatyczny spsób pdaje paliw na palenisk, mduluje mc raz czyszcza palenisk z pzstałeg p spalaniu ppiłu. Sterwnik ktła urządzenie elektrniczne sterujące efektywną pracą ktła, regulujące temperaturę w ktle raz w zależnści d stpnia rzbudwania sterwnika, mże sterwać instalacją grzewczą budynku. Zapalarka element grzewczy służący d grzewania pwietrza pwdujący rzpalanie pelletów. Snda lambda element służący d pmiaru zawartści tlenu w spalinach. Sterwnik ktła na pdstawie infrmacji zawartści tlenu w spalinach w ptymalny spsób dzuje pwietrze d spalania. Pellety klasy A1 pellety spełniające wymagania nrmy PN EN :2011 dla klasy A1. Jest t paliw idealne d stswania w małych ktłach na pellety

27 Agrpellety pellety wyprdukwane z bimasy typu agr (słma, sian, itp.), mgą pwdwać duże trudnści eksplatacyjne, jeżeli są stswane w małych ktłach na pellety. Zabezpieczenie przed zbyt niską temperaturą pwrtu układ umżliwiający zabezpieczenie ktła przed wdą pwrtną temperaturze pniżej 54 C. Układ taki jest wymagany w każdym stalwym ktle na paliw stałe Opis technlgii Ktły na pellety drzewne są wysksprawnymi ktłami w pełni autmatycznymi. Urządzenia te autmatycznie się rzpalają, czyszczają palenisk z ppiłu raz wygaszają. Pellety drzewne d zastswań dmwych pwinny psiadać klasę A1 według nrmy PN EN :2011. Pellety idealnie nadają się d spalania w dedykwanych ktłach autmatycznych. Ktły wypsażne w autmatyczne pdajniki charakteryzują się bardziej skmplikwaną budwą. Oprócz urządzeń mechanicznych, takich jak pdajniki ślimakwe, czy ruszty ruchme, ktły te mają również rzbudwane systemy sterwania ilścią pdawaneg paliwa i dstarczaneg pwietrza, a także psiadają zapalarkę paliwa i sndę lambda w celu efektywnej regulacji prcesu spalania w każdych warunkach pracy. Dzięki temu kcił mże pracwać efektywnie i eklgiczne w zakresie % mcy nminalnej. W przypadku stswania zasbnika paliwa pjemnści k. 300 l i ktła mcy 25 kw, przy nminalnej mcy ktła zapas paliwa pwinien wystarczyć nawet na tydzień jeg pracy. Najppularniejsze są trzy typy palników: rurwy; rynnwy; retrtwy. Ze względu na spsób pdawania paliwa mżemy wyróżnić trzy typy palenisk pelletwych: z pdawaniem paliwa d dłu; z pdawaniem pzimym; z pdawaniem d góry. Ktły z pdawaniem paliwa d dłu paleniska retrtwe W przypadku ktłów z pdawaniem paliwa d dłu, pellety są pdawane z zasbnika ślimakiem i wypychane w górę na talerz retrty. Pprzez złże przepływa pwietrze pierwtne ptrzebne d zainicjwania prcesu spalania, zaś pwyżej p bwdzie paleniska, tuż nad strefą żaru, wdmuchiwane jest pwietrze wtórne, pwdując dpalanie się gazów. Ppiół przesuwany przez świeżą prcję paliwa sypuje się na zewnątrz retrty. Zarówn ślimak, jak i palenisk bardz częst wyknane są z gnidprneg żeliwa, czasem jest stswany ślimak stalwy. 27

28 W knstrukcji teg typu ktła pellety płnące na retrcie są ddzielne d tych w zasbniku pprzez zastswanie np. pdwójneg ślimaka ze śluzą gniwą. Ktły z pdawaniem paliwa pzimym, z paleniskiem rynnwym Efektywne są również ktły z palnikiem pdającym paliw pzim. Paliw na palenisk dstarczane jest ślimakiem. W przypadku ktłów z zastswanym skśnym pdajnikiem paliwa z zasbnika, ślimak ten jest krótki, rzędu cm. Ktły te pza przedmuchem paleniska pwietrzem, mgą psiadać także inne aktywne mechanizmy czyszczące, np. ruchmy ruszt lub w przypadku palenisk rurwych, brtwą rurę. Płmień w palenisku teg typu ma ułżenie pzime. Częst paleniska takie mają budwę z elementów ceramicznych, np. cegły szamtwej. Ktły z pdawaniem paliwa d góry Pellety w ktłach teg typu spadają rurą zasypwą na ruszt. Pwietrze pierwtne jest pdawane spd rusztu. Ppiół sypuje się przez ruszt d ppielnika. Zaletą teg typu palenisk jest idealne dpaswanie ilści pdawaneg paliwa d chwilweg zaptrzebwania mcy grzewczej. Niekrzystną cechą ktłów z pdawaniem paliwa d góry mże być wzmżne unszenie drbneg ppiłu, spwdwane spadającymi pelletami. Większść ktłów autmatycznych na pellety dstępnych na rynku charakteryzuje się wyską efektywnścią raz bardz niskimi emisjami zanieczyszczeń, ptwierdznych np. certyfikatem Ecdesign. Osiągnięt t pprzez dpwiedni zptymalizwaną knstrukcję palenisk i wymienników ciepła, a także zastswanie zaawanswanych algrytmów sterwania ktłem, m. in. w parciu infrmacje z sndy lambda. Ktły autmatyczne na pellety psiadają urządzenia zapalające rzpalanie następuje pprzez nadmuch grąceg pwietrza, systemy autmatyczneg lub ręczneg czyszczenia wymiennika ciepła raz układ usuwania ppiłu. Pnadt, prócz zasbnika przyktłweg, istnieje mżliwść zainstalwania układu pdawania pelletów z większeg magazynu. Pdawanie z magazynu jest realizwane pneumatycznie lub pprzez układy pdajników ślimakwych. Uchwała nr XXXII/452/17 Sejmiku Wjewództwa Małplskieg z dnia 23 stycznia 2017 r. wprwadziła na bszarze wjewództwa małplskieg graniczenia i zakazy w zakresie eksplatacji instalacji, w których następuje spalanie (z wyłączeniem gminy miejskiej Kraków, gdyż w tu bwiązuje uchwała z rku 2016). Uchwała zakazuje stswania paliw zawierających bimasę wilgtnści w stanie rbczym pwyżej 20%. Uchwała dpuszcza eksplatację instalacji na paliwa stałe jeżeli zapewnia minimalne pzimy seznwej efektywnści energetycznej i seznwych emisji zanieczyszczeń kreślne w Rzprządzeniu Kmisji (UE) 2015/1189 z dnia 28 kwietnia 2015 r. (dtyczące 28