SAMORZĄDOWY MENEDśER ENERGII - projekt współfinansowany ze środków NFGW studia podyplomowe SAMORZĄDOWY MENEDŻER ENERGII współfinansowane ze środków Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Warszawie Specyfika technologii energetycznych małej skali
WYBRANE TECHNOLOGIE I URZĄDZENIA STOSOWANE W PRZETWARZANIU BIOMASY Piec do spalania biopaliwa pochodzącego z drewna
Kotły z podajnikiem na pellet, zrębki
Kotły zgazowujące biomasę System spalania gazu drzewnego gwarantuje wysoką sprawność kotłów sięgającą 89%), umoŝliwia równieŝ płynne regulowanie ich wydajności w zakresie 40-100%.
Kotły do spalania słomy kotły ze spalaniem całych balotów. PrzewaŜnie są to duŝe kotły zasilające sieci ciepłownicze i elektrociepłownie wyposaŝone w systemy załadunku całymi balami słomy o masie do 500 kg. kotły ze spalaniem słomy rozdrobnionej, które są stosowane dla małych i średnich mocy cieplnych. Podawanie słomy odbywa się z sieczkarni prasowanej słomy (dostosowanej typowo do określonych bali) przez układ podajników ślimakowych lub transportem pneumatycznym. Paliwo podawane jest w sposób ciągły. Układ do podawania słomy zwiększa dość znacznie koszt instalacji. kotły ze spalaniem przeciwprądowym całych bali, które stosuje się do małych i średnich pieców. Spalanie przeciwprądowe jest kombinacją procesów gazyfikacji biopaliwa oraz spalania gazu i cząstek paliwa w strumieniu nadmuchiwanego powietrza.
Kotły ze spalaniem całych balotów
Kotły ze spalaniem słomy rozdrobnionej
Warto wiedzieć Moc kotła na biomasę wyraŝana jest w kw, a dobór mocy urządzenia wynika z bilansu cieplnego obiektu, sporządzonego zgodnie z obowiązującymi standardami. W pierwszej kolejności warto zadbać o ocieplenie budynku, wymianę okien oraz przegląd instalacji wentylacyjnych, tak by optymalnie dobrać moc kotła do zapotrzebowania. Dla szacunkowego doboru kotła przy znanej powierzchni lub kubaturze obiektu stosuje się wskaźniki. Na przykład wskaźnik dla budynków dobrze zaizolowanych wynosi 70-80 W/m2, dla budynków starszych 100-120 W/m2. W przypadku wysokich pomieszczeń stosuje się wskaźnik kubaturowy, na przykład dla hal produkcyjnych bez ciepła na wentylację wynosi 20-25 W/m3. Producenci kotłów na biomasę zalecają stosowanie paliw wysokiej jakości, najlepiej posiadających atesty. W przypadku drewna kawałkowego zalecane jest stosowanie drewna liściastego, sezonowanego co najmniej dwa lata. Systemy grzewcze na biomasę wymagają dodatkowej przestrzeni na składowanie paliwa, która wynika z rodzaju i właściwości biomasy (wilgotności i wartości opałowej). Wysoki komfort obsługi systemu grzewczego umoŝliwia zastosowanie automatycznego załadunku paliwa z zasobnika oraz kotła z automatyczną kontrolą i sterowaniem parametrami procesu spalania.
Źródło energii: Słońce Na teren Polski dociera rocznie promieniowanie słoneczne o energii 950-1250 kwh/m2. Zatem promieniowanie słoneczne dostarcza duŝo energii, ale warunki klimatyczne i meteorologiczne nie pozwalają na ciągłe jego wykorzystywanie. Dlatego promieniowanie słoneczne nie moŝe być naszym jedynym źródłem energii.
Kolektor płaski Budowa kolektora słonecznego płaskiego
Kolektor płaski próŝniowy
Rurowy kolektor próŝniowy Budowa rurowego kolektora próŝniowego
Rurowy kolektor próŝniowy heat-pipe (rurka przekazywania ciepła)
WYDAJNOŚĆ KOLEKTORÓW Wydajność kolektorów zaleŝy od warunków 100% 80% 60% 40% 20% 0% 39% 14% 61% klimatycznych: 84% 96% 99%99% 95%86% 55% 16% 7% sty. lut. mar. kwi. maj cze. lip. sie. wrz. paź. lis. gru. Szacunkowy stopień pokrycia zapotrzebowania na podgrzewanie ciepłej wody użytkowej energią słoneczną
Warianty montaŝu kolektorów słonecznych
Przykładowa instalacja dla ciepłej wody uŝy
Termiczne kolektory słoneczne
Termiczne kolektory słoneczne
Warto wiedzieć Moc cieplna kolektorów jest przyjmowana wg zaleceń ESTIF (Europejskie Stowarzyszenie Przemysłu Energetyki Słonecznej Cieplnej) i wynosi 700W/m2powierzchni czynnej kolektora. Optymalnie dobrane instalacje solarne zamontowane w domach jednorodzinnych pozwalają zmniejszyć o ok. 60% rocznego zuŝycia tradycyjnej energii niezbędnej do ogrzewania wody uŝytkowej. Tak dobrane instalacje pokrywają zazwyczaj do 95% zapotrzebowania na ciepło w okresie od kwietnia do września. Przy doborze liczby kolektorów słonecznych dla celów cwu przyjmuje się od 1,2 do 1,6 m2 na jednego uŝytkownika; Dogrzewanie pomieszczeń z zastosowaniem układu solarnego jest najbardziej wydajne w okresach przejściowych (marzec - kwiecień, wrzesień - październik). Istotną rolę odgrywa tutaj rodzaj zastosowanego systemu grzewczego. Kolektory słoneczne wykazują najwyŝszą wydajność współpracując z ogrzewaniem niskotemperaturowym - podłogowym lub ściennym. Przyjmuje się, Ŝe na kaŝdy 1 m2 powierzchni czynnej kolektora powinno przypadać na 10 m2 powierzchni ogrzewanej we właściwie zaizolowanym termicznie budynku. Przyjmuje się, Ŝe optymalny, średni kąt nachylenia kolektora do podłoŝa dla całorocznego okresu wykorzystania wynosi ok. 40 stopni, zaś orientacja w kierunku południowym; odchylenie od kierunku południowego na wschód lub zachód rzędu 45 stopni zmniejszy wydajność o około 5%; Trwałość kolektorów słonecznych (a zwłaszcza pokrycia absorberów) powinna wynosić ok. 15-20 lat
RODZAJE TURBIN WIATROWYCH
Elementy składowe elektrowni wiatrowej zwykle sprzedawane są w odpowiednio skonfigurowanych kompletach, składających się w duŝym uproszczeniu z: turbiny wiatrowej, prądnicy, masztu stalowego, zestawu akumulatorów, inwertera (przetwornica) urządzenia, które reguluje napięcie i częstotliwość do poziomu umoŝliwiającego synchronizację elektrowni z siecią,
Schemat realizacji inwestycji dla małej elektrowni wiatrowej
Warto wiedzieć Małe elektrownie wiatrowe z reguły nie przekraczają mocy 50 kw, a ich powierzchnia robocza wirnika jest mniejsza niŝ 200 m2. PoniewaŜ polskie prawo przewiduje specjalne wsparcie dla instalacji OZE nie przekraczających 40 kw, ta moc moŝe być traktowana jako graniczna dla MEW; W Polsce uŝywane mogą być małe elektrownie wiatrowe spełniające normy bezpieczeństwa CE. W polskich warunkach klimatycznych małe elektrownie wiatrowe powinny być przystosowane do pracy w niskich prędkościach wiatru, co z punktu widzenia konstrukcji turbiny przekłada się na większy wirnik przy zmniejszonej mocy generatora. Dlatego głównym kryterium doboru elektrowni wiatrowej powinna by potwierdzona rzeczywistymi badaniami, krzywa mocy elektrowni i jej wydajność przy prędkościach wiatru 5 7 m/s. Tzw. prędkość startowa wiatru elektrowni ma charakter tylko marketingowy i nie powinno się tej wartości brać pod uwagę wybierając model turbiny; Przed rozpoczęciem inwestycji zaleca się przeprowadzenie starannej oceny wietrzności stosując proste metody oceny lokalizacji pod kątem eliminacji wpływu przeszkód terenowych, bądź przeprowadzenie monitoringu warunków wiatrowych przez specjalistyczną aparaturę. Jest to o tyle istotne, Ŝe ilość energii z elektrowni wiatrowej jest zaleŝna od trzeciej potęgi prędkości wiatru, co oznacza Ŝe wiatr o dwukrotnie większej prędkości moŝe dostarczyć ośmiokrotnie więcej energii; W celu szybszego uzyskania pozwolenia na budowę mała elektrownia wiatrowa nie powinna przekraczać całkowitej wysokości 30 m (wg Ustawy o Ochronie Przyrody), co eliminuje konieczność przeprowadzenia oceny oddziaływania inwestycji na środowisko; Chcąc posadowić turbinę wiatrową na tzw. zgłoszenie, czyli bez pozwolenia budowlanego, naleŝy sytuować turbinę na maszcie nie związanym na stałe z gruntem, tzn. lekkim maszcie kratownicowym z linkami odciągowymi. Jednak tego typu rozwiązania mogą być stosowane tylko dla najmniejszych elektrowni o mocy do 5 kw.