5. Κυκλώματα θέρμανσης Χώρου. Δημήτρης Χασάπης

Transcript

1 5. Κυκλώματα θέρμανσης Χώρου Δημήτρης Χασάπης

2 Συστήματα «combi» Γενική περιγραφή Solar combisystems ή απλά combi : ηλιακά θερμικά συστήματα που χρησιμοποιούνται για θέρμανση χώρου και νερού χρήσης. 10 βασικές παραλλαγές (International Energy Agency IEA, Solar Combisystems, Solar Heating & Cooling Programme, Task 26).

3 Συστήματα «combi» ιδιότητες Μεγαλύτερη εξοικονόμηση ενέργειας Είσοδος της ηλιακής τεχνολογίας στο χώρο της θέρμανσης Ειδικό κόστος συγκρίσιμο με τα κοινά ηλιακά συστήματα Δυνατότητα συνδυασμού με συστήματα (ηλιακού) κλιματισμού

4 Συστήματα «combi» Πλεονεκτήματα Χρήση σε: Κατοικίες Ξενοδοχεία, Νοσοκομεία κλπ. Βιομηχανία Έχουν ήδη εισχωρήσει στην Ευρωπαϊκή αγορά Πολύ ευνοϊκές συνθήκες για την εφαρμογή τους στην Ελλάδα. Δυνατότητα κάλυψης φορτίου: 30-50% μόνο με ηλιακά 100% (συνδυασμός με βιομάζα) Πηγή: Sonnenkraft

5 Προηγμένες αγορές combi 1997 solar collector market in DE, AT Collector area (m 2 ) Combi Solar DHW 0 DE AT

6 Κυκλώματα Θέρμανσης Χώρου 3 Παραλαγές συστημάτων 1. Άμεση θέρμανση 2. Συστήματα με 2 δοχεία 3. Συστήματα με δοχείο σε δοχείο

7 Κυκλώματα Θέρμανσης Χώρου Στην Άμεση θέρμανση οι συλλέκτες είναι απ ευθείας συνδεδεμένοι στην επιστροφή από τα θερμαντικά σώματα πριν την είσοδο του νερού στον καυστήρα. Θα πρέπει να αποφεύγεται καθώς: -Λόγω θερμοκρασιακού επίπεδου μειώνεται η απόδοση των συλλεκτών -Δεν υπάρχει αποθήκευση ενέργειας (λειτουργία μόνο τις ώρες με ηλιοφάνεια)

8 Συστήματα combi Σχηματικό διάγραμμα συστήματος combi με δύο δοχεία Πρωτεύον κύκλωμα Δοχείο Aποθήκευσης ΖΝΧ Παροχή νερού Δοχείο Aποθήκευσης ΘΧ Παροχή Νερού Θέρμανσης Πλήρωση Πρωτεύοντος Παροχή νερού

9 Συστήματα combi Σχηματικό διάγραμμα συστήματος combi με δύο δοχεία Βοηθητική πηγή Δοχείο Aποθήκευσης ΘΧ Παροχή Νερού Θέρμανσης Πρωτεύον Κύκλωμα Παροχή νερού Παράλληλη σύνδεση βοηθητικής πηγής

10 Συστήματα combi Σχηματικό διάγραμμα συστήματος combi με δύο δοχεία Βοηθητική πηγή Δοχείο Aποθήκευσης ΘΧ Παροχή Νερού Θέρμανσης Πρωτεύον Κύκλωμα Παροχή νερού Σύνδεση βοηθητικής πηγής σε σειρά

11 Συστήματα combi Σχηματικό διάγραμμα συστήματος combi με δύο δοχεια

12 Συστήματα combi Σχηματικό διάγραμμα συστήματος combi με δοχείο σε δοχείο Δοχείο Aποθήκευσης ΖΝΧ Παροχή Νερού Θέρμανσης Πλήρωση Πρωτεύοντος Δοχείο Aποθήκευσης ΘΧ Παροχή νερού Παροχή νερού

13 Κυκλώματα Θέρμανσης Χώρου Τα συστήματα με δοχείο σε δοχείο ή δοχείο με ταχυ-εναλλάκτη πλεονεκτούν σε σχέση με τα δύο ξεχωριστά δοχεία ως προς το κόστος κατασκευής τον απαιτούμενο χώρο εγκατάστασης τα δοχεία με ταχυ-εναλλάκτη δεν αντιμετωπίζουν προβλήματα ανάπτυξης του βακτηριδίου της Λεγεωνέλλας Μειονεκτούν όμως τις περισσότερες φορές ενεργειακά, καθώς για τη παραγωγή ΖΝΧ απαιτείται το ανώτερο μέρος του δοχείου να διατηρείται συνεχώς σε υψηλές θερμοκρασίες (άνω των C). Ο απαιτούμενος όγκος σε αυτές τις θερμοκρασίες είναι περίπου 1.5 με 2 φορές μεγαλύτερος από τον όγκο του απαιτούμενου ΖΝΧ. Η ενέργεια που παράγεται από τους ηλιακούς συλλέκτες κατά τη χειμερινή περίοδο, ορισμένες φορές μπορεί να επαρκεί μεν να ζεστάνει τον απαιτούμενο όγκο του ΖΝΧ, αλλά να μην επαρκεί να ζεστάνει τον αυξημένο όγκο που απαιτεί η χρήση της περίπτωσης δοχείου σε δοχείο Για τη διατήρηση υψηλών θερμοκρασιών στο πάνω μέρος του δοχείου η τροφοδοσία στο σύστημα θέρμανσης γίνεται από χαμηλό σημείο στο δοχείο (χαμηλότερα θερμοκρασιακά επίπεδα)

14 Η εγκατάσταση του έργου SOLLET στο Κ.Α.Π.Ε. Επιφάνεια Συλλεκτών, 13.5m 2 Δοχείο αποθήκευσης θερμού νερού, 500lt Γραφεία επιφανείας 60m 2 Καυστήρας βιομάζας, 35kW

15 Σχηματικό διάγραμμα συστήματος

16 Απόδοση συστήματος Μήνας Νοέμβριος Δεκέμβριος 1 η μετ. Ιανουάριος Φεβρουάριος Μάρτιος 2 η μετ. Απρίλιος Σύνολο Μηνιαία αποτελέσματα λειτουργίας Περίοδος Μετρήσεων (%) Ηλιακή Κάλυψη (f%) Συνολική ηλιακής κάλυψης: 52.9%. Εξοικονόμηση CO 2 : 1016 kg. Απόδοση καυστήρα βιομάζας: 72.2% Μέση ημερήσια κατανάλωση συσσωμάτωματων βιομάζας : 25 kg. - Παραγωγή Ηλιακής Ενέργειας (kwh) Συνολική Κατανάλωση Ενέργειας (kwh)

17 Εφαρμογή Combi : πολυκατοικία (ΑΤ) Πηγή: GSWB

18 Combi : πολυκατοικία Ηλιακό χωριό (GR)

19 Εμπορικά συστήματα Καυστήρας Pellet Πηγή: Buderus

20 Γενικές παρατηρήσεις Τα συστήματα θέρμανσης με ηλιακά/βιομάζα μπορούν να συνδυαστούν με συμβατικά θερμαντικά σώματα - ενσωμάτωση σε ήδη εγκατεστημένα σύστημα. Μπορούν να συνδυαστούν με ηλιακούς ψύκτες για κάλυψη των ψυκτικών αναγκών (χρήση περίσσιας ενέργειας). Κόστος : /m² Απαιτούμενο συλλεκτικό πεδίο:20% του χώρου για 40%-50% κάλυψη (π.χ. 20m² επίπεδοι επιλεκτικοί συλλέκτες για 100m³ οικία) Πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στο σχεδιασμό. π.χ διαστασιολόγηση του δοχείου διαστολής του ηλιακού κυκλώματος (φαινόμενο στασιμότητας).