- Tytuł:
-
The ecological impact of using photothermal and photovoltaic installations for DHW preparation
Ekologiczny wpływ zastosowania instalacji footermicznej i fotowoltaicznej do przygotowania ciepłej wody użytkowej - Autorzy:
-
Olczak, Piotr
Olek, Małgorzata
Kryzia, Dominik - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/282886.pdf
- Data publikacji:
- 2020
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
- Tematy:
-
photovoltaic panel
reduction of CO2 emission
evacuated tube collector with heat pipe
panel fotowoltaiczny
redukcja emisji CO2
próżniowy kolektor rurowy typu heat pipe - Opis:
-
A domestic hot water (DHW) system has been modernized in a multi-family house, located in the southeastern part of Poland, inhabited by 105 people. The existing heating system (2 gas boilers) was extended by a solar system consisting of 32 evacuated tube collectors with a heat pipe (the absorber area: 38.72 m2). On the basis of the system performance data, the ecological effect of the modernization, expressed in avoided CO2 emission, was estimated. The use of the solar thermal system allows CO2 emissions to be reduced up to 4.4 Mg annually. When analyzing the environmental effects of the application of the solar system, the production cycle of the most material-consuming components, namely: DHW storage tank and solar collectors, was taken into account. To further reduce CO2 emission, a photovoltaic installation (PV), supplying electric power to the pump-control system of the solar thermal system has been proposed. In the Matlab computing environment, based on the solar installation measurement data and the data of the total radiation intensity measurement, the area of photovoltaic panels and battery capacity has been optimized. It has been shown that the photovoltaic panel of approx. 1.8 m2 and 12 V battery capacity of approx. 21 Ah gives the greatest ecological effects in the form of the lowest CO2 emission. If a photovoltaic system was added it could reduce emissions by up to an additional 160 kg per year. The above calculations take also emissions resulting from the production of PV panels and batteries into account.
W budynku wielorodzinnym położonym w południowo-wschodniej części Polski, zamieszkałym przez 105 osób, zmodernizowano system przygotowania ciepłej wody użytkowej. Istniejący system grzewczy (2 kotły gazowe) został rozbudowany o układ kolektorów słonecznych składający się z 32 próżniowych kolektorów rurowych (powierzchnia absorbera wynosi 38,72 m2). Na podstawie danych o wydajności systemu oszacowano ekologiczny efekt modernizacji, wyrażony jako uniknięta emisja CO2. Zastosowanie systemu kolektorów słonecznych pozwala zmniejszyć emisję CO2 do 4,4 Mg rocznie. Analizując skutki środowiskowe zastosowania instalacji kolektorów słonecznych, wzięto pod uwagę cykl produkcyjny najbardziej materiałochłonnych komponentów instalacji, a mianowicie zasobnika ciepłej wody użytkowej i kolektorów słonecznych. Aby jeszcze bardziej ograniczyć emisję CO2, zaproponowano instalację fotowoltaiczną, dostarczającą energię elektryczną do napędu pompy obiegowej instalacji kolektorów słonecznych. W środowisku obliczeniowym Matlab, na podstawie danych pomiarowych z instalacji kolektorów słonecznych i danych pomiarowych całkowitego natężenia promieniowania, zoptymalizowano powierzchnię paneli fotowoltaicznych i pojemność akumulatorów. Wykazano, że układ paneli fotowoltaicznych o powierzchni ok. 1,8 m2 oraz akumulatorów 12 V o pojemności ok. 21 Ah zapewnia największy efekt ekologiczny w postaci najniższej emisji CO2. Dodanie paneli fotowoltaicznych może zmniejszyć roczną emisję CO2 nawet o dodatkowe 160 kg. Powyższe obliczenia uwzględniają również emisje wynikające z tytułu produkcji paneli fotowoltaicznych i akumulatorów. - Źródło:
-
Polityka Energetyczna; 2020, 23, 1; 65-74
1429-6675 - Pojawia się w:
- Polityka Energetyczna
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł