Jak dobrać liczbę kolektorów?

Temat doboru liczby kolektorów często jest przez użytkowników bagatelizowany. Koncentrują się oni na marce i cenie urządzeń zapominając, że najprostszym sposobem ograniczenia kosztów jest poprawa efektywności instalacji. Zbyt duża instalacja sprawia, że w okresie letnim mamy nadmiar ciepła, z którym niema, co robić, więc jest to ewidentna strata wpływająca na spadek efektywności całej instalacji. Dodatkowo przy braku odbioru ciepła kolektory przechodzą w stan stagnacji, co na długą metę nie jest korzystne dla tych urządzeń. W literaturze można znaleźć wiele sposobów obliczania powierzchni kolektorów jednak wspólną wadą tych sposobów jest opieranie się na średniorocznym nasłonecznieniu. Przykładowo posiadanie wiedzy, że w danym regionie nasłonecznienie wynosi 1050 kWh/m2 na rok jest mało przydatne z punktu widzenia inwestycyjnego, gdyż w polskich warunkach klimatycznych rozkład promieniowania słonecznego jest bardzo zróżnicowany na przestrzeni poszczególnych miesięcy.

nasłonecznienie na powierzchnię horyzontalną dla Krakowa

Aby instalacja pracowała maksymalnie efektywnie musi produkować w okresie największego nasłonecznienia (lato) nie więcej niż wynosi nasze zapotrzebowanie na energię. Dlatego też liczbę kolektorów powinno dobierać się w oparciu o zasoby energii słonecznej w miesiącu o największym nasłonecznieniu. Przed rozpoczęciem analizy należy ustalić jak ustawione będą kolektory na dachu. Dzięki skierowaniu urządzeń na południe pod odpowiednim kątem można w poszczególnych miesiącach zwiększyć lub zmniejszyć ilość docierającej do nich energii.

W polskich warunkach klimatycznych najbardziej racjonalne wydaje się instalowanie kolektorów pod kątem minimum 45 – 60 stopni. Dzięki takiemu ustawieniu następuje korzystne wypłaszczenie nasłonecznienia w półroczu letnim i znaczący wzrost energii w okresie zimowym.
Jak dokonać obliczeń.

Obliczyć ilość energii potrzebnej do ogrzewania zadanej ilości wody jest wyliczana ze wzoru:

Q = Cp × ΔT × M
gdzie:
Q – miesięczne zapotrzebowanie na energię do ogrzewania ciepłej wody [Wh]
Cp – ciepło właściwe wody 1,16 [Wh/kg × °K]
ΔT – różnica temperatur między zimną a ciepłą wodą zazwyczaj 35[°C]
M – miesięczne zużycie wody w litrach [kg]

Obliczyć wymaganą powierzchnię kolektorów

Nas – średnie nasłonecznienie w miesiącach letnich na powierzchnię pochyloną pod zakładanym kątem
Spr – sprawność instalacji. Z uwagi, że instalacja będzie dobierana optymalnie jej sprawność będzie relatywnie wysoka można założyć, że będzie to przedział od 40-50%

Unijne propozycje dekarbonizacji gospodarki – fanaberia czy konieczność.

Komisja Europejska ujawniła jakiś czas temu mapę drogową transformacji wspólnotowej gospodarki do roku 2050. Choć propozycje nie są wiążącym prawem a horyzont czasowy jest bardzo odległy założenia Komisji Europejskiej zawierają kilka interesujący aspektów. Kluczowym założeniem mapy drogowej jest radykalne obniżenie emisji, CO2 i rozwój niskoemisyjnych technologii wytwarzania energii. Takie kierunek rozwoju ma zapewnić system handlu uprawnieniami do emisji. Stabilny ciągły wzrost kosztów, CO2 będzie wymuszał wdrażanie niskoemisyjnych i oszczędnych energetycznie technologii. Spośród wszystkich sektorów największe zmiany czekają energetykę. W odniesieniu do roku 1990 redukcja emisji, CO2 przy wytwarzaniu energii ma wynieść od -54 do -68% w 2030 czyli już za 18 lat i od -93 do -99% w 2050 czyli za 38 lat. Choć horyzont czasowy może wydawać się odległy z punktu widzenia planowania inwestycji energetycznych jest to ostatni dzwonek dla podjęcia odpowiednich działań. Zakładając hipotetycznie, że propozycje KE dekarbonizacji gospodarki weszłyby w rzycie, jaki sens ekonomiczny miałoby uruchamianie nowych bloków węglowych w Polsce, które z roku na rok będą stawać się źródłem coraz droższej energii? Komisja Europejska widzi kluczową rolę w wytwarzaniu energii w odnawialnych źródłach energii. Przejście od paliw kopalnych do OZE wymaga daleko idących zmian w całej strukturze energetycznej. Niezbędne jest stworzenie inteligentnych sieci przesyłowych wspomaganych systemami gromadzenia energii. Takich inwestycji nie można przeprowadzić w przeciągu kilku lat!

Transformacja unijnej gospodarki w kierunku dekarbonizacji ma także bardzo pragmatyczne aspekty. Zgodnie z wyliczeniami KE ograniczenie emisji będzie wymagało od państw członkowskich inwestycji rzędu 270 mld euro rocznie, czyli ok. 1.5 PKB UE. Jednak poniesienie tych kosztów i pozyskiwanie większości energii ze źródeł odnawialnych pozwoli w przyszłości sporo zaoszczędzić. W wyniku transformacji gospodarki zapotrzebowanie europy na ropę i gaz spadnie w 2050 o połowę, co zredukuje negatywny wpływ wzrostu cen nośników energii na gospodarkę. Przy braku działań rosnące ceny nośników energii mogą obciążać rocznie wspólnotową gospodarkę kosztem rzędu 400 mld euro rocznie. Z tego względu nisko emisyjna gospodarka może według wyliczeń dawać oszczędności między 175 a 320 mld euro rocznie. Do wdrożenia zaproponowanej przez KE mapy drogowej zapewne długa droga. Ciekawe czy w polskiej debacie nad tym tematem górę wezmą doraźne koszty czy możliwość przyszłych oszczędności? Jak długo będziemy w stanie blokować uznawane przez nas niekorzystne dla polskiej gospodarki propozycje? Jak długo mamy prawo nazywać się krajem na dorobku który ciągle przenosi teraźniejsze koszty na przyszłe pokolenia?

Dlaczego Polsce nie podoba się nowy sposób liczenia darmowych emisji CO2

Media nawet te mainstreamowe przez ostatni tydzień sporo mówiły o nowym sposobie liczenia darmowych pozwoleń do emisji, CO2. Osobiście nie rozumiem, dlaczego wokół tego tematu robi się byle negatywnego larum. Można się z tym zgadzać lub nie, lecz w politykę wspólnoty wpisana jest znacząca redukcja emisji, CO2 a Polska zaakceptowała tą politykę. Dodatkowo, jeżeli ktoś śledzi, co dzieje się w Brukseli łatwo zauważy, że obecnie realizowana polityka dotycząca dekarbonizacji przemysłu to prawdziwy light z pośród propozycji, jakie pojawiają się w Komisji Europejskiej i, co niektórych frakcjach Parlament Europejskiego.

Wracając do tematu obecnej propozycji KE to mówi ona, że przy obliczaniu benchmarków dotyczących darmowych emisji, CO2 w większości przypadków będzie brana pod uwagę średnia emisja zanieczyszczeń z najbardziej efektywnych 10 proc. instalacji danego sektora lub podsektora w całej UE a nie w danym kraju UE jak chciałaby polska.

Osobiście nie uważam, aby ta propozycja była dla polski, niekorzystna. Przypomnę, że darmowe uprawnienia do emisji, CO2 będą obowiązywać w większości jedynie do 2020r. Później uprawnienia będą musiały być kupowane na „wolnym” rynku z tego też powodu walka o zwiększanie limitów darmowych emisji przypomina reanimację żywego trupa. Polska argumentacja sprowadza się do stwierdzenia, ”że polskie firmy będą musiały kupić więcej uprawnień na aukcjach ze względu na przewagę w Polsce starych i wysokoemisyjnych technologii węglowych.„ To oczywiście jest prawda, że polski przemysł jest wysoko emisyjny i oparty na węglu, ale o tym wiedzieliśmy już dawno temu i mimo to praktycznie nic przez ostatnie lata nie zostało zrobione, aby ograniczyć emisję i odejść od węgla! Jeżeli już mamy mieć pretensje to tylko do siebie. Po drugie pamiętajmy, że problemy, o których jest tu mowa dotyczą głównie zakładów pracy dobrze pamiętających dobre czasy PRL i mentalność tego systemu silnie jest w nich zakorzeniona. Z tego też powodu raczej trudno mi sobie wyobrazić, aby w przeciągu dekady w tych zakładach nastąpił radykalny postęp w mentalności a następnie w technologii tak, aby po wyczerpaniu się darmowych emisji mogły skutecznie konkurować na unijnym rynku. Nie zapominajmy, że bankructwo najgorzej dostosowanych firm w gospodarce jest zjawiskiem korzystnym a najgorszym jest ciągła reanimacja niereformowalnych molochów. Gospodarka nie lubi próżni na miejsce zamkniętych zakładów pojawią się nowe.

Na koniec nie bądźmy naiwni! Podczas gdy my traciliśmy czas na debatach jak ważny dla polskiej gospodarki jest węgiel i przez to należą nam się pewne przywileje większość krajów UE sporo zainwestowała w „zielone technologie”. Skoro zainwestowali chcą mieć teraz z tego korzyści. Na forum UE zostajemy coraz bardziej osamotnieni w walce o nasze narodowe prawo do spalania węgla. Z tego względu kurczowe trzymanie się obecnych technologii będzie nas coraz więcej kosztować.

Świadectwa charakterystyki energetycznej – kompletna fikcja !

Będąc na etapie szukania mieszkania miałem w ostatnich tygodniach szansę przekonać się, jaką fikcję uczyniono w Polsce z dobrego pomysłu certyfikacji energetycznej budynków. Ten temat był już wielokrotnie poruszany na tym blogu jednak sam nie przypuszczałem, że jest aż tak źle.
Oglądając poszczególne mieszkania odnoszę dziwne wrażenie, że z pośród klientów tylko ja pytam o zużycie energii przez dany budynek i koszty ogrzewania. Mając już kilka wizyt za sobą w różnych mieszkaniach zauważyłem że żaden agent nie przyniósł ze sobą certyfikatu energetycznego budynku mając za to zawsze teczkę innych znacznie mniej istotnych papierów. Oczywiście na moją prośbę taki certyfikat otrzymuję mailem jednak tu zawsze przychodzi jeszcze większe rozczarowanie. Obecnie wznoszone budynki są bardzo nie energooszczędne zazwyczaj 110 – 150 kWh/m2 po drugie certyfikaty sporządzane są dla całych budynków a nie poszczególnych lokali z tego względu trudno określić ile energii zużyje konkretne mieszkanie. Nie trzeba być ekspertem, aby zauważyć, że mieszkanie narożne na ostatnim piętrze będzie wymagało znacznie więcej energii do ogrzewania niż mieszkanie w centrum budynku ogrzewane z trzech stron przeze sąsiadów.

Widać, że ci, którym zależało na tym, aby świadectwa energetyczne były fikcją osiągnęli swój cel w 100%. Pokraczny sposób sporządzania charakterystyki powiązany z brakiem kampanii informacyjnej dla konsumentów sprawiają, że certyfikatów w obecnym kształcie w ogóle mogłoby nie być. Do tego niezmiernie łagodne normy strat ciepłą z budynków sprawiają, że w Polsce buduje się ciągle wyjątkowo nie energooszczędnie. W jednym z mieszkań, jakie oglądałem w pięknym nieście Krakowie deweloper zafundował aż 5 cm styropianu na ścianach twierdząc przy tymże mieszkanie będzie ciepłe :) – tylko jakim kosztem :( . Dla dewelopera kolosalna oszczędność na ociepleniu przy budowaniu całego osiedla a dla 90 % nieświadomych klientów i tak ten fakt wielkiego znaczenia niema przy zakupie. Dopiero po kilku latach może zauważą że przepłacają za ogrzewanie. Ja uważając się za świadomego konsumenta mogę takie inwestycje omijać szerokim łukiem jednak takie podejście wśród deweloperów jest powszechne i niestety chcąc mieć własne M muszę zaakceptować, że moje nowe mieszkanie nie będzie efektywne energetycznie.

Zaproszenie na warsztaty

W dniu 27.04.2011 będę prowadził warsztaty z energetyki odnawialnej w Czasławiu koło Dobczyc. Zajęcia są bezpłatne zainteresowani mogą zgłaszać się mailowo lub telefonicznie. kontakt pod numerem 12 6315731 lub mail: edukacja@fwie.eco.pl w ramach warsztatów oprócz części teoretycznej przewidziane są także zajęcia praktyczne na zestawie ogniw fotowoltaicznych oraz małej turbinie wiatrowej.

Lokalizacja

http://maps.google.pl/maps?f=q&source=s_q&hl=pl&geocode=&q=Czas%C5%82aw&aq=0&sll=49.806862,20.126095&sspn=0.08752,0.264187&ie=UTF8&hq=&hnear=Czas%C5%82aw,+My%C5%9Blenicki,+Ma%C5%82opolskie&ll=49.854697,20.104465&spn=0.087433,0.264187&z=13

Program Warsztatów

I – Wprowadzenie cel edukacji ekologicznej

Wprowadzenie do warsztatów, przedstawienie programu warsztatów i formy ich prowadzenia. Przedstawienie Fundacji Wspierania Inicjatyw Ekologicznych – organizatora szkolenia oraz Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej – instytucji współfinansującej szkolenie.

II - Pokaz multimedialny – Wprowadzenie do OZE

Cykl 5 prezentacji zapoznających uczestników z energią wiatru, słońca, wody, geotermią i biomasą.

W ramach omawiania danego źródła przedstawiona zostanie natura danego źródła energii, technologie jego pozyskiwania i przetwarzania, zalety oraz wady poszczególnych rozwiązań oraz ograniczenia w wykorzystaniu zasobów poszczególnych źródeł energii.

Przy omawianiu danego źródła nacisk zostanie położony na tematykę, którą grupa odbiorców wskaże przed warsztatami za szczególnie dla nich interesującą.

Debata na temat poruszanych tematów.

III – Fotowoltaika i małe elektrownie wiatrowe– Teoria i praktyka

W ramach tego etapu omówiony zostanie zestaw edukacyjny składający się z małej turbiny wiatrowej, 2 paneli fotowoltaicznych, oraz urządzeń niezbędnych do zbudowania małej autonomicznej instalacji opartej o OZE.

Uczestnicy warsztatów będą mieli możliwość dokonania pomiaru napięcia i natężenia prądu z ogniw PV i turbiny wiatrowej. Zostaną zapoznani z metodologią doboru tych urządzeń w zależności od lokalnych warunków oraz zasadą obliczeń uzysku energii.

IV - Pokaz multimedialny – regulacje prawne w OZE.

W ramach tego etapu warsztatów uczestnicy zostaną zapoznani z aktualnym stanem przepisów prawnych związanych z OZE, W szczególności zostanie omówiona kluczowa dla energetyki odnawialnej dyrektywa 2009/28/WE oraz Polski Krajowy Plan Działań na Rzecz Energetyki Odnawialnej, który stanowi swojego rodzaju mapę drogową rozwoju OZE w Polsce na najbliższe lata. W tej części warsztatów zostanie omówiony także system wsparcie OZE w Polsce na tle europejskich regulacji. W końcowej części zostaną omówione regulacje dotyczące inwestycji w małe turbiny wiatrowe, kolektory słoneczne, małe elektrownie wodne.

Debata na temat poruszanych tematów.

V- Otwarta debata nad tematami nurtującymi daną społeczność lokalną.

Strona projektu