Centralne ogrzewanie słoneczne

Centralne ogrzewanie słoneczne to dostarczanie centralnego ogrzewania i ciepłej wody z energii słonecznej przez system, w którym woda jest podgrzewana centralnie przez układy kolektorów słonecznych ( instalacje centralnego ogrzewania słonecznego – CSHP) i rozprowadzana za pośrednictwem lokalnych sieci ciepłowniczych (lub „blokowych systemy grzewcze w przypadku mniejszych instalacji).

W przypadku systemów blokowych kolektory słoneczne są zwykle montowane na dachach budynków. W przypadku systemów ciepłowniczych kolektory mogą być instalowane na gruncie.

magazynowanie energii cieplnej na dużą skalę , od magazynowania dobowego do sezonowego magazynowania energii cieplnej (STES). Magazynowanie ciepła zwiększa udział energii słonecznej - stosunek zysku energii słonecznej do całkowitego zapotrzebowania na energię w systemie - dla systemów solarnych. W idealnej sytuacji celem stosowania magazynowania sezonowego jest magazynowanie energii słonecznej zebranej w okresie letnim do miesiąca zimowego.

W porównaniu z małymi systemami ogrzewania słonecznego ( kombisystemy słoneczne ), systemy centralnego ogrzewania słonecznego mają lepszy stosunek ceny do wydajności ze względu na niższą cenę instalacji, wyższą wydajność cieplną i mniej konserwacji. W niektórych krajach, takich jak Dania, wielkoskalowe instalacje ciepłownicze wykorzystujące energię słoneczną są w pełni konkurencyjne finansowo w stosunku do innych form wytwarzania ciepła.

Centralne systemy solarne mogą być również wykorzystywane do chłodzenia słonecznego w postaci chłodzenia sieciowego . W tym przypadku ogólna wydajność jest wysoka ze względu na wysoką korelację między zapotrzebowaniem na energię a promieniowaniem słonecznym.

Centralne ogrzewanie słoneczne Marstal o powierzchni 18 365 m 2 . Pokrywa jedną trzecią zużycia ciepła przez Marstal.

Największe CSHP

Nazwa Kraj Właściciel Wielkość kolektora słonecznego Moc cieplna

Roczna produkcja 		Rok instalacji
Pojemność pamięci

Typ magazynu Obiekty 		Producent kolektorów
m 2 MW gr GWh m 3
Silkeborg DK Silkeborg Fjernvarme 157 000 110 80 2016 64 000 Zbiornik wodny ARCON (DK)
Vojens DK Vojens Fjernvarme 70 000 50 35 2012-2015 203 tys
Izolowany staw wodny Zbiornik na wodę 		ARCON (DK)
Port Augusta , Australia Południowa Australia Farmy Sundrop 51 500 36,4 2016 CSP z Aalborga. Odsalanie warzyw. 1,5 MW energii elektrycznej
Gram (Dania) 44801 31 20.8 2009- 122 tys

Oczko wodne ocieplone. Kocioł elektryczny 10MW, pompa ciepła 900 kW
Gabriela Mistral, El Loa , Pustynia Atakama Chile Kopalnia CODELCO 43 920 27-34 52-80 2013 4300 Zbiornik wodny ARCON (Dania). Dostarcza proces elektrolitycznego otrzymywania miedzi
Dronninglund DK 37573 26 18 2014 60 000 Oczko wodne ocieplone ArCon (Dania)
Zhongba na wysokości 4700 metrów Tybet (Chiny) 34650 20 2019 15 000 Zbiornik wodny ArCon
Marstal DK Marstal Fjernvarme 33300 24 13.4 1996–2002, 2020

2100 3500 70 000

Zbiornik na wodę Studnia na piasek/wodę Zaizolowany staw na wodę z nową pokrywą 		Sunmark / ARCON (Dania). Zasila turbinę ORC o mocy 0,75 MW
Ringkøbing DK 30 000 22.6 14 2010-2014 ArCon
Brønderslev DK 27 000 16.6 8000 Zbiornik wodny Rynna paraboliczna CSP
Langkazi na wysokości 4600 metrów Tybet (Chiny) 22 000 2018 15 000 Oczko wodne ocieplone ArCon
Hjallerup DK 21432
Vildbjerg DK 21234 14,5 9.5 2014 ArCon
Helsinge DK Helsinge Fjernvarme 19588 14 9.4 2012-2014
Hadsunda DK Hadsund Fjernvarme 20513 14 11,5 2015 ARCON (DK)
Nykøbing Sjælland DK 20084 14 9.5 ARCON (DK)
Grasten DK 19024 13 9.7 2012 ARCON (DK)
Brædstrup DK Brædstrup Fjernvarme 18612 14 8.9 2007/2012
5 000 19 000
Zbiornik na wodę Odwiert do przechowywania, izolowany muszlami 		ARCON (DK)
Tarm DK 18585 13.1 9 2013 ARCON (DK)
Jetsmark DK 15183 10.6 7.6 2015 Arcon/Sunmark (DK)
Oksbol DK 14745 9.9 7.7 2010/2013 znak słoneczny (DK)
Jægerspris DK 13405 8.6 6 2010 znak słoneczny (DK)
Syda Langelanda DK 12500 7,5 7,5 2013 znak słoneczny (DK)
Grenaa DK 12096 8.4 5.8 2014 Arcon (Dania)
Syda Falstera DK 12094 8.5 6 2011 Arcon (Dania)
Hvidebæk DK 12038 8.6 5.7 2013 Arcon (Dania)
Seby DK Sæby Fjernvarme 11866 8 6.3 2011 znak słoneczny (DK)
Toftlund DK 11 000 7.4 5.4 2013 znak słoneczny (DK)
Kungälv SE Kungälv Energi AB 10048 7.0 4.5 2000 1000 Zbiornik wodny ARCON (DK)
Svebølle-Viskinge 10 000 5.3 5 2011/2014
Karup DK 8063 5.4 3.7 2013 ARCON (DK)
Strandby'ego DK Strandby Varmeværk 8000 5.6 3.6 2007 ARCON (DK)
Nykvärn SE Telge Energi AB 7500 5.3 3.4 1985 1500 Zbiornik wodny
Teknoterm (SE) ARCON (DK)
Crailsheim DE 7300 2012 37 500 odwiert Wagner, Schüco, Aquasol, Asgard
Ærøskøbing DK Ærøsk øping Fjernvarme 7050 3.4 3 1998/2010 1200 Zbiornik wodny ARCON/Sunmark (DK)
Kopalnia La Parreña Meksyk Peñole 6270 4,4 660 Zbiornik wodny ARCON (Dania). Dostarcza proces elektrolitycznego otrzymywania metali
Falkenberga SE Falkenberg Energi AB 5500 3.9 2.5 1989 1100 Zbiornik wodny
Teknoterm (SE) ARCON (DK)
Neckarsulm DE Stadtwerke Neckarsulm 5044 3.5 2.3 1997 25 000 Glebowy kanałowy wymiennik ciepła
Sonnenkraft (DE) ARCON (DK)
Ulsted DK Ulsted Fjernvarme 5000 3.5 2.2 2006 1000 Zbiornik wodny ARCON (DK)
Friedrichshafen DE Technische Werke Fried. 4250 3.0 1.9 1996 12 000 Betonowy zbiornik w ziemi ARCON (DK)

Źródło: Jan Erik Nielsen, PlanEnergi, Dania.

Wieża akumulacyjna sieci ciepłowniczej z Theiss koło Krems an der Donau w Dolnej Austrii o mocy cieplnej 2 GWh.

Poniżej znajduje się zakład w Rise (DK) z nowym producentem kolektorów Marstal VVS (DK), zakład w Ry (DK), jeden z najstarszych w Europie, zakład w Hamburgu i kilka zakładów o powierzchni poniżej 3000 m2 . Warto wspomnieć, że wyspa Ærø w Danii ma trzy główne CSHP: Marstal, Ærøskøping i Rise.

Historia instalacji centralnego ogrzewania słonecznego

Podana tutaj historia CSHP to głównie nordycko-europejska perspektywa na ten temat.

Szwecja odegrała ważną rolę w rozwoju ogrzewania słonecznego na dużą skalę. Według (Dalenbäck, JO., 1993), pierwsze kroki zostały podjęte na początku lat siedemdziesiątych w Linköping w Szwecji, po czym nastąpiła dojrzała rewizja w 1983 r. w Lyckebo w Szwecji. Zainspirowana tą pracą, Finlandia zbudowała swoją pierwszą fabrykę w Kerava , a Holandia zbudowała pierwszą fabrykę w Groningen . Zakłady te są zgłaszane przez Międzynarodową Agencję Energii (Dalenbäck, JO., 1990). Należy zauważyć, że elektrownie te łączyły już CSHP z magazynowaniem termicznym na dużą skalę.

Pierwsze pola kolektorów słonecznych na dużą skalę powstały na miejscu w Torvalle, Szwecja, 1982, 2000 m2 i Malung , Szwecja, 640 m2 . Prefabrykowane kolektory zostały wprowadzone w Nykvarn , Szwecja, 4000 m2 w 1985 roku. Od początku istniała silna międzynarodowa perspektywa i współpraca w tej dziedzinie badań, poprzez badania ze Wspólnotami Europejskimi (Dalenbäck, JO., 1995) i Międzynarodową Agencją Energetyczną Agencja (Dalenbäck, JO., 1990). Dania weszła na ten obszar badawczy równolegle do szwedzkich działań z fabryką w Vester Nebel w 1987 r., jedną fabryką w Saltum w 1988 r. i jedną w Ry w 1989 r., przejmując know-how w zakresie prefabrykowanych kolektorów słonecznych o dużych Teknoterm firmy dominującej ARCON, Dania. W późnych latach 90. Niemcy i Szwajcaria działały m.in. z fabrykami w Stuttgarcie i Chemnitz .

Ze względu na niskie ceny gruntów w krajach nordyckich nowe kolektory są montowane w gruncie (fundamenty betonowe lub stalowe ) na odpowiednich obszarach (rolnictwo o niskiej wydajności, przemysł itp.). Kraje o wysokich cenach gruntu mają tendencję do umieszczania kolektorów słonecznych na dachach budynków, zgodnie z wariantem CSHP typu „instalacja blokowa”. W Europie Północnej 20% ciepła słonecznego w rocznym zapotrzebowaniu na ogrzewanie jest optymalnym ekonomicznym rozwiązaniem w ciepłowni miejskiej przy zastosowaniu zbiorników naziemnych. Jeśli stosuje się magazynowanie w stawie, udział energii słonecznej może osiągnąć 50%.

Europie działało 40 elektrociepłowni wytwarzających około 30 MW energii cieplnej [1] [ stały martwy link ] .

Powiązane systemy

Centralne ogrzewanie słoneczne jest podklasą „wielkoskalowych systemów ogrzewania słonecznego” – określenie to odnosi się do systemów z kolektorami słonecznymi o powierzchni większej niż 500 m 2 .

Warstwy wodonośne, odwierty i sztuczne stawy (kosztujące 30 EUR/m 3 ) są wykorzystywane jako magazyny ciepła (wydajność do 90%) w niektórych instalacjach centralnego ogrzewania słonecznego, które następnie pobierają ciepło (podobnie jak w przypadku magazynowania gruntu) za pośrednictwem dużej pompy ciepła do dostarczać ciepło sieciowe. Niektóre z nich wymieniono w powyższej tabeli.

W Albercie w Kanadzie społeczność Drake Landing Solar Community osiągnęła światowy rekord 97% rocznej frakcji słonecznej na potrzeby ogrzewania, wykorzystując panele słoneczne i termiczne na dachach garaży oraz magazynowanie ciepła w klastrze otworów wiertniczych .

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Dalsza lektura

Pobrane z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Central_solar_heating&oldid=1117978713 ”