Kolektory słoneczne

Odkryj nowe rozwiązanie: Produkowanie ciepła z energii słonecznej!

Autor Ida Nowak
Ida Nowak26.11.20235 min.
Odkryj nowe rozwiązanie: Produkowanie ciepła z energii słonecznej!
banner

Ciepło technologiczne dla przemysłu było do tej pory głównie produkowane ze źródeł konwencjonalnych. Jednak nowe rozwiązanie niemieckiej firmy Ritter XL Solar pokazuje, że możliwe jest efektywne pozyskiwanie pary technologicznej bezpośrednio z promieniowania słonecznego. Ich opatentowane kolektory próżniowe o powierzchni 400 m2 dostarczają parę o temperaturze do 140°C i ciśnieniu 4 bar, co pozwala zastosować ją bezpośrednio w procesach przemysłowych.

Kluczowe wnioski:
  • Innowacyjne kolektory próżniowe firmy Ritter XL Solar pozwalają na efektywną produkcję pary technologicznej z promieniowania słonecznego nawet w środkowej Europie.
  • Sprawność tych kolektorów sięga 460 kWh/m2 rocznie, dzięki zastosowaniu powłoki antyrefleksyjnej i systemu koncentracji światła.
  • Wytworzona para technologiczna ma temperaturę do 140°C i ciśnienie 4 bary - parametry wystarczające do bezpośredniego wykorzystania w przemyśle.
  • Nadmiar ciepła jest magazynowany w układzie z wykorzystaniem polietylenu, który topi się powyżej 125°C.
  • Bezpośrednie wykorzystanie pary technologicznej z kolektorów słonecznych jest najbardziej opłacalnym rozwiązaniem.

Czy promieniowanie wystarczy do wytworzenia pary technologicznej?

Do tej pory wykorzystanie energii słonecznej do produkcji pary technologicznej w Europie Środkowej odgrywało niewielką rolę. Powodem była zbyt mała ilość promieniowania słonecznego w tym regionie, niewystarczająca do zaspokojenia potrzeb przemysłu w tym zakresie.

Jednak niemiecka firma Ritter XL Solar opracowała system oparty na innowacyjnych kolektorach próżniowych, który udowadnia, że wykorzystanie energii słonecznej do produkcji pary technologicznej jest możliwe nawet w środkowoeuropejskich warunkach.

Rozwiązanie firmy Ritter XL Solar

Firma Ritter XL Solar zainstalowała pod koniec 2013 roku system składający się z 80 kolektorów próżniowych o łącznej powierzchni 400 m2. Kolektory te zostały zaprojektowane w celu maksymalizacji wydajności.

Zastosowano w nich szereg innowacyjnych rozwiązań. Po pierwsze, wyposażono je w specjalną powłokę antyrefleksyjną na rurkach próżniowych. Dzięki niej kolektory te są o ok. 20% bardziej wydajne od najlepszych dostępnych na rynku. Po drugie, kształt luster kolektorów zapewnia koncentrację promieni słonecznych nawet przy rozproszonym świetle, gdy niebo jest zachmurzone.

Ile wynosi sprawność kolektorów próżniowych?

Mimo niesprzyjających warunków panujących w Europie Środkowej, innowacyjne kolektory firmy Ritter XL Solar osiągają znaczną wydajność. Roczna wydajność pojedynczego kolektora wynosi ok. 460 kWh/m2.

Jest to możliwe dzięki unikalnym rozwiązaniom konstrukcyjnym opisanym powyżej, w połączeniu z precyzyjnym sterowaniem prędkością przepływu nośnika ciepła. Pozwala to utrzymywać stabilne temperatury nawet przy zachmurzonym niebie i mniejszym natężeniu promieniowania słonecznego.

Tak wysoka sprawność sprawia, że kolektory te mogą konkurować z konwencjonalnymi sposobami produkcji pary technologicznej.

Magazynowanie nadmiaru wytworzonego ciepła

Aby zmagazynować nadmiar wytworzonej energii cieplnej, zastosowano innowacyjny system wykorzystujący utajone ciepło topnienia specjalnego rodzaju polietylenu.

Związek ten topnieje w temperaturze 125-135°C, dzięki czemu możliwe jest akumulowanie znacznych ilości ciepła. Rozwiązanie to zostało opracowane na Uniwersytecie w Karlsruhe.

Czytaj więcej: Ile kosztuje malowanie pokoju? Ceny usług malarskich Kraków 2023

Jakie ciśnienie i temperatura pary z kolektorów próżniowych?

Konfiguracja kolektorów próżniowych firmy Ritter XL Solar pozwala na uzyskanie przegrzanej pary wodnej o temperaturze 100-140°C oraz ciśnieniu 3-4 barów. Są to parametry w pełni wystarczające do zastosowań przemysłowych.

Bezpośrednie wykorzystanie pary technologicznej z kolektorów słonecznych jest najbardziej opłacalnym rozwiązaniem.

W jednostce badawczej, ze względu na dość znaczną odległość między polem kolektorów a agregatem, konieczne było zastosowanie dodatkowej izolacji w celu zminimalizowania strat ciepła. Niemniej jednak, parametry uzyskanej pary i tak pozwalają na bezpośrednie wykorzystanie w przemyśle, bez potrzeby stosowania wymienników ciepła.

Jak zmniejszyć straty przesyłu ciepła z kolektorów słonecznych?

Odkryj nowe rozwiązanie: Produkowanie ciepła z energii słonecznej!

Duża odległość pomiędzy polem kolektorów a miejscem odbioru pary technologicznej skutkuje znacznymi stratami energii podczas przesyłu. W opisywanej instalacji badawczej zastosowano dodatkową izolację, aby zminimalizować ten problem.

Najlepszym rozwiązaniem byłoby jednak umieszczenie odbiornika pary możliwie blisko kolektorów. Pozwoliłoby to ograniczyć straty przesyłu do minimum i zwiększyć efektywność oraz opłacalność całego systemu.

Obecna konfiguracja Rekomendowana konfiguracja
Duża odległość kolektorów od odbiornika pary Minimalna odległość kolektorów od odbiornika pary
Znaczne straty ciepła podczas przesyłu Minimalne straty ciepła
Wymagana dodatkowa izolacja brak konieczności dodatkowej izolacji

Jak pokazuje powyższe zestawienie, zminimalizowanie odległości pomiędzy kolektorami a punktem odbioru pozwoliłoby wyeliminować główną wadę opisywanej instalacji, zwiększając jej efektywność i opłacalność.

Ile ciepła rocznie dostarcza 1 m2 takich kolektorów słonecznych?

Mimo niesprzyjających warunków klimatycznych panujących w środkowej Europie, innowacyjne kolektory próżniowe osiągają znaczną wydajność na poziomie ok. 460 kWh ciepła rocznie z 1 m2 powierzchni.

Jest to możliwe dzięki szeregowi innowacyjnych rozwiązań opisanych powyżej:

  • Specjalna powłoka antyrefleksyjna zwiększająca wydajność o 20%
  • System koncentracji promieni słonecznych nawet przy rozproszonym świetle
  • Precyzyjne sterowanie przepływem nośnika ciepła w celu utrzymania optymalnych parametrów

Uzyskana wydajność cieplna pozwala na opłacalną konkurencję z tradycyjnymi metodami produkcji pary technologicznej.

banner

Najczęstsze pytania

Kolektory próżniowe firmy Ritter XL Solar wykorzystują szereg innowacyjnych rozwiązań, takich jak powłoka antyrefleksyjna oraz system koncentracji promieni słonecznych. Dzięki temu potrafią wytworzyć przegrzaną parę wodną o temperaturze 100-140°C i ciśnieniu 3-4 barów - parametry wystarczające do bezpośredniego wykorzystania w przemyśle.

Mimo niesprzyjających warunków klimatycznych w Europie Środkowej, innowacyjne kolektory próżniowe firmy Ritter XL Solar osiągają roczną wydajność na poziomie około 460 kWh ciepła z 1 m2 powierzchni. Jest to wynik lepszy niż w przypadku najbardziej wydajnych kolektorów dostępnych obecnie na rynku.

Tak, w instalacji wykorzystano innowacyjny system magazynowania ciepła w postaci utajonego ciepła topnienia specjalnego rodzaju polietylenu. Związek ten topnieje w temperaturze 125-135°C, umożliwiając akumulację znacznych ilości ciepła do dalszego wykorzystania w procesach przemysłowych.

Najskuteczniejszym sposobem minimalizacji strat ciepła podczas przesyłu pary technologicznej z kolektorów słonecznych do zakładu przemysłowego jest maksymalne skrócenie odległości między tymi punktami. Pozwoli to wyeliminować konieczność stosowania dodatkowych systemów izolacji przesyłu pary.

Według przeprowadzonych analiz, bezpośrednie wykorzystanie pary technologicznej z opisywanych kolektorów próżniowych jest najbardziej ekonomicznie opłacalnym rozwiązaniem. Pozwala to na konkurencję kosztową z tradycyjnymi metodami produkcji pary w przemyśle.

Oceń artykuł

rating-fill
rating-fill
rating-fill
rating-fill
rating-fill
Ocena: 0.00 Liczba głosów: 0

5 Podobnych Artykułów:

  1. Podłączenie pieca gazowego - montaż i podłączenie kotła gazowego
  2. Pompa ciepła odwierty - najlepsze rozwiązanie do budowy ogrzewania
  3. Atakujące ceny fotowoltaiki w 2024! Panele od 19zł/Wp? Sprawdź!
  4. Rewolucyjne wykorzystanie niedopałków na Litwie - czy Polacy podążą za tendencją?
  5. Jak poprawnie chłodzić za pomocą pompy ciepła? Odkryj najlepsze rozwiązania!
Autor Ida Nowak
Ida Nowak

Specjalizuję się w projektowaniu zrównoważonego i ekologicznego stylu życia, koncentrując się na zastosowaniu odnawialnych źródeł energii w życiu codziennym. Jestem absolwentką Wydziału Architektury Politechniki Śląskiej, gdzie skupiałam się na zrównoważonym rozwoju. Jako aktywna działaczka na rzecz środowiska, często uczestniczę w panelach dyskusyjnych i warsztatach dotyczących ekologicznego stylu życia. Jestem ceniona za moje praktyczne wskazówki, które pomagają innym w łatwym przejściu na bardziej ekologiczny styl życia, a moje artykuły mają na celu edukowanie i inspirowanie do świadomego wyboru na rzecz środowiska.

Udostępnij post

Napisz komentarz

Polecane artykuły