Szukaj na tym blogu

sobota, 6 lutego 2010

Kolektory pod śniegiem

Mamy w końcu zimę, jakiej nie było od lat. Gruba warstwa śniegu pokrywa wszystko także coraz bardziej powszechne instalacje słoneczne. Choć kolektory słoneczne są na poważnie obecne na polskim rynku przynajmniej 10 lat nikt do tej pory głębiej nie zastanawiał się nad problemem zalegającego na nich śniegu czy kurzu. Można zaakceptować argument, że śnieg to problem zazwyczaj kilku tygodni, i to w okresie, gdy instalacja, i tak nie dostarcza dużo energii. Dodatkowo instalatorzy twierdzą, że w przypadku kolektorów płaskich zawsze można pozbyć się śniegu topiąc go obiegiem cieczy solarnej w kolektorach. Ten argument trudno mi zaakceptować gdyż jest to jawne marnowanie energii, której trzeba naprawdę sporo, aby pozbyć się jak w tym roku 20cm śniegu. Dodatkowo w dalszym ciągu nie rozwiązuje to problemu kurzu który gromadzi się cały rok. Zdecydowanie nie trafia do mnie też argument, że kolektory zamontowane pod kątem 30 stopni same czyszczą się z kurzu pod wpływem warunków atmosferycznych. Wystarczy spojrzeć na niemyte przez rok okna dachowe i ich stopień samoczyszczenia.

Zasadniczym źródłem problemów z instalacjami słonecznymi są budynki, na których się je instaluje – zupełnie nie przystosowane architektonicznie do pozyskiwania energii ze słońca. Osobiście jestem zwolennikiem rozwiązań, w których użytkownik ma swobodny dostęp do całej instalacji. Takie rozwiązanie pozwala nie tylko łatwo odśnieżyć kolektory w zimie, ale także kontrolować stan instalacji i jej elementów. Spełnienie tego warunku często wiąże się z nieinstalowaniem kolektorów na dachu, lecz np. na południowej ścianie budynku czy obok budynku. W przypadku instalacji całorocznej zainstalowanie kolektorów na ścianie zamiast na dachu ma szereg korzyści:

  • kolektory są bardziej pochylone zazwyczaj 70-90 stopni. Takie ustawienie znacznie zwiększa ilość energii dostarczanej przez kolektory w zimie z uwagi na zwiększoną ilość docierającego do nich promieniowania bezpośredniego i odbitego. Co prawda duży kąt pochylenia przekłada się na zmniejszoną ilość energii dostarczaną okresie w letnim. Sumarycznie jednak ustawienie kolektorów pod dużym kątem choć powoduje spadek całorocznej energii pozyskanej przez kolektory sprawia, że jest ona rozłożona bardziej równomiernie na poszczególne miesiące i może być bardziej efektywnie wykorzystana. Osobiście w przypadku instalacji całorocznych zawsze rekomenduję kąt pochylenia ponad 60 stopni co niestety nie znajduje się ze zrozumieniem wśród instalatorów.
  • W przypadku montażu kolektorów na ścianie odpada problem zalegającego śniegu i zredukowany jest problem kurzu. Wystarczy porównać o ile mniej zabrudzone są okna dachowe oraz ścienne. Dodatkowo mając dostęp do kolektorów na ścianie można je w prosty sposób regularnie czyścić tak jak robi się to z oknami.
  • Dostęp do instalacji pozwala regularnie kontrolować jej stan. Choć kolektory charakteryzują się małą awaryjnością po latach pracy zawsze może dojść do rozszczelnienia przewodów, uszkodzenia izolacji na przewodach rurowych (znane są przypadki niszczenia izolacji przez ptaki), utraty próżni przez kolektory próżniowe rurowe. Jeżeli posiadamy swobodny dostęp do instalacji wiele usterek możemy zdiagnozować samodzielnie a koszty naprawy też będą niższe gdy serwisant będzie miał łatwy dostęp do urządzenia.

kolektor płaski na ścianie do którego użytkownik ma swobodny dostęp.
kolektory próżniowe na ścianie budynku umieszczone w bezpośredniej bliskości okien.

Milowym krokiem byłoby projektowanie budynków pod instalacje słoneczne ze specjalnie przygotowaną południową fasadą budynku w którą wkomponowane byłyby czy to kolektory czy ogniwa. Zapewne na takie rozwiązania przyjdzie nam jeszcze poczekać.

13 komentarzy:

k.m.poczta pisze...

zgadzam się z Panem, iż racjonalniej byłoby umieścic kolektory bądź panele na południowej ścianie bo faktycznie łatwieszy byłby do nich dostęp, jeszcze logiczniejsze wydaje mi się umieszczenie (ale tylko jesli chodzi o fotovoltaikę)paneli z boku domu na osobnym najlepiej ruchomym stelażu, który będzie można ustawiac pod odpowiednim kątem do słońca, czy to ręcznie czy automatycznie, niestety nie spotkałem jeszcze takiego urządzenia w ofercie polskich dystrybutorów i nie znam ceny takiej konstrukcji, więc nie mam pojęcia jak to się ma z ekonomicznego punktu widzenia.

k.m.poczta pisze...

Panie Bogdanie jedno pytanko trochę nie związane z tematem wątka:
Czy z technicznego punktu widzenia akumulatory litowo-jonowe stosowane w samochodach elektrycznych nadawałby się jako stacjonarny magazyn energii podłączony do turbiny albo ogniw fotowoltaicznych a jeśli tak to czy mając taki magazyn o pojemności 100kWh (w pełni naładowany) mógłbym naładowac z niego auto EV z akumulatorami 50kW?

Bogdan Szymański pisze...
Ten komentarz został usunięty przez autora.
Bogdan Szymański pisze...

Co do pytania pierwszego To kiedyś wadziłem ofertę trakerów polskiego producenta/dystrybutora nie pamiętam teraz nazwy ale są na pewno. Taki ręczny mechanizm do zmiany kąta pochylenia ogniw w można łatwo zaprojektować samemu a zyski z jego stosowania zwłaszcza zimą będą duże.

Co do pytania drugiego to aku Li-lon znacznie lepiej nadają się jako stacjonarny magazyn niż kwasowo ołowiowe tu przykład rozwiązani panasonica o który pisałem na początku stycznia Panasonic rozpoczyna wyścig o system gromadzenia energii dla prywatnych domów. Akumulatorów litowych nie stosuje się obecnie w domach gdyż są zbyt drogie w przeliczeniu na kWh gromadzonej energii.

teoretycznie posiadając ogniwa o mocy 100kWh można z nich ładować samochód elektryczny o pojemności 50kWh

jako pisze...

Mało kto zdaje sobie sprawę, że śnieg zalegający na dachu stanowi dodatkową izolację.
Np. w Skandynawii nikt nie myśli o zrzucaniu śniegu z dachu.
Oczywiście dach jest zaprojektowany do utrzymania odpowiedniego ciężaru.

Biorąc pod uwagę powyższe, przeniesienie różnych instalacji z dachu na elewację ma dodatkowy sens.

Instalacje na dachu są zagrożone uszkodzeniem przez topniejący/osuwający się lód, oraz np. grad.

koala76 pisze...

Opisana idea jest bardzo ciekawa i w sumie innowacyjna. W Polsce nigdy nie spotkałem się z takim umiejscowieniem kolektorów bądź paneli FV. Byc może możnaby ja rozwinąć w strone generalnych wytycznych dla projektantów domów domów "solar friendly". Wprowadzenie takich standardów projektowych i zbioru gotowych przetestowanych rozwiązań pozwoliłoby obniżyć ogólnie koszty projektowania i budowy domów wykorzystujących energie słoneczna.

jako pisze...

"W Polsce nigdy nie spotkałem się z takim umiejscowieniem kolektorów"

W Polsce często nawet firmy montujące kolektory nie proponują/wykonują takiego montażu.

Wiem to, bo osoba z rodziny jakiś czas temu była zdecydowana na montaż kolektorów w celu podgrzewania CWU.

Wyspecjalizowana firma złożyła ofertę, ale gdy doszło do oględzin na miejscu, stwierdzili, że montaż jest niemożliwy, bo dach dwuspadowy jest ustawiony na wschód i zachód. Owszem tak było, ale na elewacji południowej było wystarczająco dużo miejsca by umieścić kolektory ....

W efekcie firma miała zdecydowanego klienta, ale go straciła ze względu na własną niewiedzę.

k.m.poczta pisze...

Panie Bogdanie jeszcze jedno pytanie odnośnie ogniw fotowoltanicznych, załóżmy że mam zainstalowane panele o mocy 2kW, rozumiem, że w lipcu w pełnym słońcu między godziną 12 a 13 ten zestaw będzie wytwarzał prąd o mocy około 2kW ale ile taki zestaw będzie wytwarzał w ten sam dzień tylko przy całkowicie zachmurzonym niebie???

jako pisze...

Wydaje mi się, (Bogdanie popraw mnie jeśli się mylę), że moc maksymalna jest istotna tylko dla niektórych aspektów systemu, np ładowarki (bo trzeba ją dobrać do prądu maksymalnego paneli).

Odbiorcę prądu interesuje raczej średnioroczna produkcja energii.

Producenci zamieszczają tę informację w specyfikacji swoich produktów, np:

# Producent - S********,
# Moc [Pmpp] - 180Wp,
# Dzienna produkcja energii - średniorocznie - 450 Wh,
# Dzienna produkcja energii - latem - 720 Wh,

Do tego trzeba uwzględnić straty podczas przetwarzania i magazynowania prądu.

Anonimowy pisze...

@ k.m.poczta, wszystko jest teoretycznie możliwe, ale...
koszt akumulatora li-ion o pojemności 100 kWh byłby astronomiczny. Panel, którego dane przytoczył wyżej jako, ładowałby ten akumulator "do pełna" jakieś 8 miesięcy. Ale jeśli masz nadmiar kasy i rzadko korzystasz z auta, to czemu nie ?

Bogdan Szymański pisze...

Długo mnie tu nie było

na temat mocy ogniw odpowiem w formie wpisu gdyż jest to dość ciekawa kwestia.

k.m.poczta pisze...

@anonimowy, "koszt akumulatorów Panosonica o pojemność 20-30kWh przy obecnych cenach hurtowych ogniw dawałoby koszty ok 15 000 - 20 000$" ale przy planowanej masowej produkcji aut EV i biorąc pod uwagę ile firm rozpoczeło budowe fabryk do produkcji akumulatorów Li-Ion, myślę że w ciągu najdalej 5 lat będzie można kupic akumulatory o pojemnosci 40-60kWh za połowę tej ceny a to już przystępna cena, oczywiście nie myślę ładowac takich akumulatorów tylko z ogniw ale przedewszystkim z elektrowni wiatrowej

Anonimowy pisze...

Montowanie kolektorów słonecznych na ścianie to bardzo dobre rozwiązanie. Miałem ten sam problem szukałem odpowiedniego kolektora prawie rok poniważ w moim domu jest możliwość zamontowania kolektora tylko na ścianie i znalazłem bardzo dobre kolektory w firmie Depsol. zaleta ich kolektorów są obracane rury wiec kolektor może być zamontowany w dowolnym miejscu bez stelaża co wygląda bardzo estetycznie. montowanie kolektora płaskiego na ścianie jest bez sensu ponieważ nie uzyskamy tyle energii co przy kącie 45 lub 60 stopni.