close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Анализ проектов с использованием солнечного водяного

код для вставкиСкачать
Анализ проектов с использованием
солнечного водяного отопления
Учебный курс: анализ проектов с использованием чистой энергии
Полированные плоские пластинчатые коллекторы, Онтарио, Канада
Фото: NRCan
© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Цели
• Проанализировать основные аспекты систем водяного
солнечного отопления (ВСО)
• Проиллюстрировать основные
моменты анализа проектов с
использованием ВСО
• Представить модуль программного
обеспечения RETScreen® для расчета ВСО
© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Что обеспечивают системы ВСО?
Деловой центр, Бетгель, Лесото
•
Горячую воду для
бытовых нужд
•
Технологическое тепло
•
Подогрев бассейнов
…а также…
Увеличение запаса
горячей воды
Фото: Vadim Belotserkovsky
Жилая застройка, Кунгсбака, Швеция
Продолжение
купального сезона
(бассейны с
подогревом)
Фото: Alpo Winberg/ Solar Energy Association of Sweden
© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Компоненты систем ВСО
Схема работы водяного солнечного отопления
Солнечные коллекторы
Термосифон
ный цикл
нагрева воды
Распределитель
ная коробка
Подводящие и обратные
гликолевые трубы
Вподогревательно
м баке хранится
вода, нагретая
солнцем
Гликолевый насос
Горячая вода
поступает в дом
Вода, нагретая солнцем
Фотобатарея
Стандарт
ный бак
Тепло
обмен
ник
Слив осадка
Холодное
водоснабже
ние
Фото: NRCan
© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Неполированные солнечные
коллекторы
• Низкая стоимость
• Низкая
температура
Неполированный солнечный коллектор
Отверстия, измеряющие параметры потока
• Износостойкость
• Легкий вес
• Сезонный
подогрев
бассейнов
Гидроканал
создает ровный
поток в трубках
Вход в канал
Магистральная
двухдюймовая
труба
Поток из бассейна
Фото: NRCan
•
Низкое давление
•
Низкий КПД в холодную или ветреную погоду
© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Полированные плоские
пластинчатые коллекторы
•
Умеренная стоимость
•
Работы при более
высокой температуре
•
Могут работать при
давлении
водопроводной
системы
•
Полировка
Контейнер
Пластина
поглотителя
Вертикаль
ные трубки
Тяжелее и более
хрупкие
Водосборник
Изоляция
Фото: NRCan
© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Вакуумированные трубчатые
коллекторы
•
Высокая стоимость
•
Нет потерей на
конвекцию
•
Высокая температура
•
Холодный климат
•
•
•
Вакуумированная труба
Пар и конденсированная
жидкость в тепловой трубке
Хрупкий
Иногда сложно
установить
Снег представляет
собой меньшую
проблему
Пластина
поглотителя
Тепловая трубка
Фото: NRCan
Трубки, разработанные и произведенные в Китае
Фото: Nautilus
© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Солнечное водяное отопление в
различном климате
•
Для домашней системы водяного солнечного отопления с полированным
коллектором площадью 6 м2 , производящей 300 л/день горячей воды при
60ºC и 300 л – запас воды, доля солнечной энергии равна:
21% в Тромсе, Норвегия (70ºN)
81% в Матаме, Сенегал (16ºN)
40% в Йеллоунайф, Канада (62ºN)
59% в Пэрто-Лимон, Коста-Рика (10ºN)
32% в Варшаве, Польша (52ºN)
59% в Джакарте, Индонезия (6ºS)
51% в Харбине, Китай (46ºN)
86% в Хуанкайо, Перу (12ºS)
67% в Сакраменто, США (39ºN)
69% в Хараре, Зимбабве (18ºS)
39% в Токио, Япония (36ºN)
65% в Сиднее, Австралия (34ºS)
78% в Марракеше, Марокко (32ºN)
39% в Пунта-Аренас, Чили (53ºS)
75% в Бир-Шива, Израиль (31ºN)
© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
5
15
25
35
Цена на энергию ($/ГДж)
Неполированный коллектор для летнего
бассейна
Монреаль, Канада
1,5 ГДж/м2
150$/м2
Круглогодичная система с
полированным коллектором
(хранение воды)
Электричество @ 0,15$к/кВтч
Газ @ 0,50$/м3
Электричество @ 0,05$/кВТч
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Газ @ 0,15$/м3
Ежегодная экономия ($/м 2)
Примеры систем ВСО и
преимущества
Ла-Пас, Боливия
2,2 ГДж/м2
400$/м2
45
Круглогодичная система с
вакуумированным
трубчатым коллектором
(хранение воды)
Копенгаген, Дания
1,8 ГДж/м2
1000$/м2
© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Проекты солнечного водяного
отопления - Размышления
•
Факторы успешного проекта:
Большое потребление горячей воды, чтобы уменьшить важность фиксированных затрат
Высокая стоимость энергии (например, отсутствие газопровода)
Отсутствие традиционного энергоснабжения
Сильная заинтересованность владельца/оператора в
экологических вопросах
•
Дневная нагрузка горячего водоснабжения
требует меньший объем запаса
•
Более низкая стоимость, сезонные системы могут быть выгоднее
по сравнению с дорогими круглогодичными системами
•
Обслуживание такое же, как и у любой водопроводной системы,
однако оператор должен своевременно проводить ТО и ремонт
© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Примеры: Австралия, Ботсвана и Швеция
Домашние системы горячего
водоснабжения
•
Централизованным системам необходим
ответственный, заинтересованный владелец
•
Рекуперативная циркуляционная система,
Австралия
Может быть более длинный срок окупаемости, когда цены
на энергию низкие
Системы обеспечивают от 20 до 80% горячей воды
Автономные системы, или энергоснабжение
ненадежное
Фото: The Australian Greenhouse Office
Жилые дома, Мальмо, Швеция
Фото: Marie Andrén, Solar Energy Association of Sweden
Дом для медицинского персонала в сельской местности, Ботсвана
Фото: Vadim Belotserkovsky
© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Примеры: США и Канада
Системы для бассейнов
•
Дешевые неполированные коллекторы
•
•
Бассейн, США
Летние бассейны в холодном климате
Увеличение плавательного сезона в теплом климате
Для летнего использования в круглогодичных
бассейнах в холодном климате
Срок окупаемости может быть от 1 до 5 лет
Полированные коллекторы могут
нагревать воду круглый год
Система фильтрации служит в качестве
насоса
Городской бассейн, Онтарио, Канада
Фото: Aquatherm Industries/ NREL Pix
Фото: NRCan
© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Примеры: Греция и Канада
Коммерческие/промышленные системы
горячего водоснабжения
•
•
•
•
•
Гостиницы/мотели, квартиры и офисные здания
Санатории и больницы
Автомойки, прачечные, рестораны
Спортивные сооружения, школы, душевые установки
Выращивание аквакультуры, другие мелкие промышленные
предприятия
Гостиница, Агио Николаос, Крит
Фото: Regional Energy Agency of Crete/ISES
Выращивание аквакультуры, Британская Колумбия, Канада
Фото: NRCan
© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Модуль программного обеспечения
RETScreen® для расчета проектов с
использованием ВСО
• Анализ производства энергии во всем мире, затрат за срок службы и
уменьшения выбросов парниковых газов
Полированный, неполированный и
вакуумированный трубчатый коллекторы
Крытые и открытые бассейны
Сервисные системы горячего
водоснабжения (с запасом воды и без)
• В программу RETScreen® необходимо
ввести только 12 пунктов данных по
сравнению с 8 760 пунктами в
расчетных математических моделях
• ПО в настоящее время не
учитывает:
Дневные изменения нагрузки горячего
водоснабжения
Автономные сервисные системы
горячего водоснабжения
Системы с запасом воды и большой
долей солнечной энергии
Слежение за солнцем, секции концентраторных солнечных элементов и
интегрирвоанные солнечные коллекторы
© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Расчет тепловой энергии
ВСО в программном модуле
RETScreen®
Рассчитайте параметры
окружающей среды,
включая объем
солнечной радиации на
плоскость коллектора
Рассчитайте объем
солнечной энергии,
которую можно собрать
Горячее водоснабжение Горячее водоснабжение
с запасом воды
без запаса
Метод блоксхемы
Метод пригодности
Глава: Анализ проектов с использованием водяного
солнечного отопления
Оцените
энергопотребление
бассейна
Рассчитайте
производимую
возобновляемую
энергию и
вспомогательный
нагрев
См. электронный учебник
Анализ проектов с использованием чистой энергии:
Инженерные расчеты RETScreen® и примеры
Плавательные
бассейны
Прочие расчеты:
предлагаемая площадь
коллектора, требования к
насосам и т.д.
© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Пример из модуля RETScreen® для
расчета проектов с использованием ВСО
RETScreen® сравнивается с:
ПО WATSUN для домашних
систем горячего водоснабжения в
Торонто, Канада:
WATSUN
Разн.
Падающее излучение
(ГДж)
24,34
24,79
-1,8%
Нагрузка (ГДж)
19,64
19,73
-0,5%
Полученная энергия
(ГДж)
8,02
8,01
0,1%
Время работы насоса (ч)
1 874
1 800
4,1%
•
3000
R E T S creen predicted
ual solar energy
delivered
солнечной
получаемой
объемann
Ежегодный
(kW h)
энергии, рассчитанный
RETScreen
•
RETScreen
ENERPOOL: 48-м2 летний
бассейн, Монреаль, Канада
2500
2000
•
RETScreen по сравнению с
данными наблюдений за 10
системами горячего
водоснабжения в г. Гвельф,
Канада
1500
1000
500
500
1000
1500
2000
2500
M e a s u re d a n n u a l s o la r e n e rg y d e live re d (k W h )
Ежегодный
объем получаемой солнечной энергии
3000
Потребление энергии - с
точностью до 2%
Данные наблюдений: 1 200 м2
летний бассейн, Моренгейм,
Германия
Потребление энергии – с
точностью до 3% и
производство солнечной
энергии – с точностью до 14%
© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Выводы
•
Полированный, неполированный и вакуумированный трубчатый
коллекторы обеспечивают горячее водоснабжение для различных
целей в любом климате
•
Большое потребление горячей воды, высокая цена на энергию и
заинтересованность владельца/оператора являются важными
слагаемыми успеха
•
ПО RETScreen® рассчитывает:
Нагрузку системы горячего водоснабжения и нагрузку бассейнов
КПД солнечного бассейна и систем горячего водоснабжения с запасом воды
или без
•
ПО RETScreen® проводит ежегодный анализ и ежемесячный расчет
ресурсов с точностью, сравнимой с математическими моделями
•
ПО RETScreen® может значительно сэкономить затраты на
проведение предварительного технико-экономического
обоснования проекта
© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Вопросы?
Модуль программного обеспечения RETScreen® для анализа проектов с
использованием водяного солнечного отопления
Учебный курс RETScreen®: анализ проектов с использованием чистой
энергии
Более подробную информацию вы можете узнать на Интернет-сайте RETScreen:
www.retscreen.net
© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006.
Документ
Категория
Презентации
Просмотров
19
Размер файла
3 725 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа