Ústřední solární vytápění - Central solar heating

Ústřední solární vytápění je ustanovení ústřední topení a horká voda z solární energie systémem, ve kterém je voda ohřívána centrálně řadami solární tepelné kolektory (centrální solární teplárny - CSHP) a distribuovány prostřednictvím dálkové vytápění potrubní sítě (nebo systémy „blokového vytápění“ v případě menších instalací).

U blokových systémů se solární kolektory obvykle montují na střechy budov. U systémů dálkového vytápění mohou být kolektory místo toho instalovány na zemi.

Ústřední solární vytápění může zahrnovat velké množství skladování tepla, škálování z denního skladování na sezónní skladování tepelné energie (STES). Tepelné skladování zvyšuje sluneční frakce - poměr mezi ziskem sluneční energie a celkovou spotřebou energie v systému - pro solární tepelné systémy. V ideálním případě je cílem využití sezónního skladování akumulace solární energie shromážděné v letním období až v zimním měsíci.

Ve srovnání s malými solárními systémy (solární combisystems ), centrální solární systémy mají lepší poměr ceny a výkonu díky nižší instalační ceně, vyšší tepelné účinnosti a menší údržbě. V některých zemích jako např Dánsko velké solární dálkové teplárny jsou finančně plně konkurenceschopné vůči jiným formám výroby tepla.[1]

Lze použít také centrální solární systémy solární chlazení ve formě okresní chlazení. V tomto případě je celková účinnost vysoká kvůli vysoké korelaci mezi poptávkou po energii a slunečním zářením.

Ústřední solární vytápění Marstal o rozloze 18 365 m². Pokrývá třetinu spotřeby tepla společnosti Marstal.

Největší CSHP

názevZeměMajitelVelikost solárního kolektoruTepelný
Napájení		Roční
Výroba		Instalace
rok		Úložný prostor
objem		Typ úložiště
Zařízení		Výrobce sběratelů
m²MWthGWhm³
SilkeborgDKSilkeborg Fjernvarme157,00011080201664,000Nádrž na voduARCON (DK)[2][3][4][5][6]
VojensDKVojens Fjernvarme70,00050352012-2015203,000Izolovaný vodní jezírko
Nádrž na vodu		ARCON (DK)[7][8][9]
Port Augusta, jižní AustrálieAustrálieFarmy Sundrop51,50036.42016Aalborg CSP. Odsolování zeleniny. 1,5 MW elektřiny[10][11]
Gram (Dánsko)44,8013120.82009-122,000Izolovaný vodní jezírko.
10MW elektrický kotel
900 kW tepelné čerpadlo 		[12][13]
Gabriela Mistral, El Loa, Poušť AtacamaChileDůl CODELCO43,92027-3452-8020134,300Nádrž na voduARCON (DK). Dodává a elektrolytické získávání proces mědi[5][14][15][16]
DronninglundDK37,5732618201460,000Izolovaný vodní jezírkoArCon (DK)[17][18]
Zhongba, Nadmořská výška 4 700 metrů[19]Tibet (Čína)34,65020201915,000Nádrž na voduArCon[20][21]
RingkøbingDK30,00022.6142010-2014ArCon[22]
BrønderslevDK27,00016.68,000Nádrž na voduCSP parabolický žlab[23][24][25]
Langkazi, Nadmořská výška 4 600 metrů[26]Tibet (Čína)22,000201815,000Izolovaný vodní jezírkoArCon[20][27]
HjallerupDK21,432[28]
VildbjergDK21,23414.59.52014ArCon[29]
HelsingeDKHelsinge Fjernvarme19,588149.42012-2014[30]
HadsundDKHadsund Fjernvarme20,5131411.52015ARCON (DK)[31]
Nykøbing SjællandDK20,084149.5ARCON (DK)[32]
GråstenDK19,024139.72012ARCON (DK)[33]
BrædstrupDKBrædstrup Fjernvarme18,612148.92007/20125,000
19,000		Nádrž na vodu
Uložení vrtu, izolované izolací mušle		ARCON (DK)[34][35]
TarmDK18,58513.192013ARCON (DK)[36]
MarstalDKMarstal Fjernvarme17,94313.58.51996–20022,100
3,500
75,000		Nádrž na vodu
Písek / voda pozemní jámy
Izolovaný vodní jezírko		Sunmark / ARCON (DK). Napájí 0,75 MW ORC turbína[37][38][39][40]
JetsmarkDK15,18310.67.62015Arcon / Sunmark (DK)[41]
OksbolDK14,7459.97.72010/2013Sunmark (DK)[42]
JægersprisDK13,4058.662010Sunmark (DK)[43]
SydLangelandDK12,5007.57.52013Sunmark (DK)[44]
GrenaaDK12,0968.45.82014Arcon (DK)[45]
SydFalsterDK12,0948.562011Arcon (DK)[46]
HvidebækDK12,0388.65.72013Arcon (DK)[47]
SæbyDKSæby Fjernvarme11,86686.32011Sunmark (DK)[48]
ToftlundDK11,0007.45.42013Sunmark (DK)[49]
KungälvSEKungälv Energi AB10,0487.04.520001,000Nádrž na voduARCON (DK)
Svebølle-Viskinge10,0005.352011/2014[50]
KarupDK8,0635.43.72013ARCON (DK)[51]
StrandbyDKStrandby Varmeværk8,0005.63.62007ARCON (DK)[52]
NykvärnSETelge Energi AB7,5005.33.419851,500Nádrž na voduTeknoterm (SE)
ARCON (DK)
CrailsheimDE7,300201237,500VrtWagner, Schüco, Aquasol, Asgard[53][54]
ÆrøskøbingDKØrøsk øping Fjernvarme7,0503.431998/20101,200Nádrž na voduARCON / Sunmark (DK)[55]
Důl La ParreñaMexikoPeñoles6,2704,4660Nádrž na voduARCON (DK). Dodává a elektrolytické získávání proces[56]
FalkenbergSEFalkenberg Energi AB5,5003.92.519891,100Nádrž na voduTeknoterm (SE)
ARCON (DK)
NeckarsulmDEStadtwerke Neckarsulm5,0443.52.3199725,000Půdní výměník teplaSonnenkraft (DE)
ARCON (DK)
UlstedDKUlsted Fjernvarme5,0003.52.220061,000Nádrž na voduARCON (DK)
FriederichshafenDETechnische Werke Fried.4,2503.01.9199612,000Betonová nádrž v zemiARCON (DK)

Zdroj: Jan Erik Nielsen, PlanEnergi, DK.

Akumulační věž dálkového vytápění z Theiss u Krems an der Donau v Dolním Rakousku s tepelnou kapacitou 2 GWh.

Dále najdete závod v Rise (DK) s novým producentem sběratelů, Marstal VVS (DK), závod v Ry (DK), jeden z nejstarších v Evropě, závod v Hamburku a řadu závodů do 3 000 m². Může být relevantní zmínit, že ostrov Ærø v Dánsku má tři hlavní CSHP, Marstal, Ærøskøping a Rise.

Historie ústředních solárních elektráren

Zde uvedená historie CSHP je hlavně seversko-evropskou perspektivou tohoto tématu.

Švédsko hrála hlavní roli ve vývoji velkoplošného solárního ohřevu. Podle (Dalenbäck, J-O., 1993) byly první kroky podniknuty počátkem sedmdesátých let v roce Linköping Ve Švédsku, po které následovala vyspělá revize v roce 1983 v Lyckebo, Švédsko. Inspirován touto prací, Finsko vyvinula svůj první závod v roce 2006 Kerava a Holandsko postavil první závod v Groningen. Tyto rostliny jsou uvedeny pod Mezinárodní energetická agentura autor (Dalenbäck, J. O., 1990). Všimněte si, že tyto závody již kombinovaly CSHP s rozsáhlým tepelným ukládáním.

První rozsáhlá pole solárních kolektorů byla vyrobena na místě v roce Torvalle, Švédsko, 1982, 2 000 m² a Malung, Švédsko, 640 m². Prefabrikované kolektorové pole bylo zavedeno v Nykvarn, Švédsko, 4 000 m² v roce 1985. Od začátku existovala silná mezinárodní perspektiva a spolupráce v této oblasti výzkumu, a to prostřednictvím šetření s Evropskými společenstvími (Dalenbäck, JO., 1995) a Mezinárodní energetickou agenturou (Dalenbäck, JO., 1990) ). Dánsko vstoupilo do této oblasti výzkumu souběžně se švédskými aktivitami se závodem v Vester Nebel v roce 1987 jeden závod v Saltum v roce 1988 a jeden v Ry v roce 1989 převzetí know-how pro prefabrikované solární kolektory velké velikosti švédskou společností Teknoterm dominující společností ARCON, Dánsko. V pozdějších 90. letech Německo a Švýcarsko byli aktivní mimo jiné s rostlinami v Stuttgart a Chemnitz.

Kvůli levným cenám pozemků jsou ve skandinávských zemích nová kolektorová pole umístěna na zemi (betonové základy nebo pilotovaný ocel) ve vhodných oblastech (zemědělství s nízkým výnosem, průmysl atd.). Země s vysokými cenami pozemků mají tendenci umisťovat solární kolektory na střechy budov, a to v návaznosti na variantu CSHP s „blokovým závodem“. V severní Evropě je 20% slunečního tepla z ročního požadavku na vytápění ekonomickým optimem v teplárně při použití nadzemních zásobníků. Pokud je použito skladování v jezírku, solární příspěvek může dosáhnout 50%.[57]

Do roku 1999 bylo v roce 2006 v provozu 40 CSHP Evropa generování asi 30 MW tepelné energie [1][trvalý mrtvý odkaz ].

Související systémy

Ústřední solární vytápění je podtřídou systémů „velkého solárního vytápění“ - termín používaný u systémů s plochami solárních kolektorů větších než 500 m².

Vodonosné vrstvy, vrty a umělé jezírka (v ceně 30 EUR / m³) se používají jako akumulace tepla (s účinností až 90%) v některých centrálních solárních zařízeních, která později získávají teplo (podobně jako akumulace na zemi) pomocí velkého tepelného čerpadla pro zásobování dálkové vytápění.[58][59] Některé z nich jsou uvedeny v tabulce výše.

v Alberta, Kanada the Drake Landing Solar Community dosáhla světového rekordu 97% roční solární frakce pro potřeby vytápění pomocí solárních termálních panelů na střechách garáží a tepelného skladování v vrt shluk.[60][61][62]

Viz také

Reference

  1. ^ Nicolas Perez ‐ Mora a kol .: Solární dálkové vytápění a chlazení: přehled. International Journal of Energy Research 42, 4, 2018, 1419-1441 doi:10.1002 / er.3888.
  2. ^ Wittrup, Sanne (10. ledna 2017). „Verdens største solfangeranlæg i drift i Silkeborg“. Ingeniøren.
  3. ^ Kornum, René (15. července 2016). „Verdens største solvarmeanlæg på vej ved Silkeborg“. Ingeniøren.
  4. ^ „Rekordní solární systém je připraven včas“. Euroheat & Power. 9. ledna 2017. Citováno 12. ledna 2017.
  5. ^ A b „DBDH - rekordní solární systém připraven včas“. 9. ledna 2017. Citováno 12. ledna 2017.
  6. ^ Aktuální údaje o dánských solárních elektrárnách (klikněte na Silkeborg v jihozápadním Dánsku a poté na „O závodě“)
  7. ^ Wittrup, Sanne (14. června 2015). "Verdens største damvarmelager indviet i Vojens". Ingeniøren. Archivovány od originál dne 2015-10-19. Citováno 2015-11-01.
  8. ^ http://xqw.dk/work/FG22/okt/Projektforslag_for_udvidelse_af_Vojens_solvarme_med_bilag.pdf[trvalý mrtvý odkaz ]
  9. ^ Aktuální údaje o dánských solárních elektrárnách (klikněte na Vojens v jihozápadním Dánsku a poté na „O závodě“)
  10. ^ „Sundrop Farms Port Augusta“. Citováno 12. ledna 2017.
  11. ^ „AGENDA PROGRAMU POSOUZENÍ ROZVOJE RADY, jednání č. 123“ (PDF). Rada města Port Augusta. Rada města Port Augusta. 12. 8. 2014. Citováno 2015-10-14.
  12. ^ Inspirationskatalog pro obchod varmepumpeprojekter i fjernvarmesystemet strana 59. Listopad 2014
  13. ^ Aktuální údaje o dánských solárních elektrárnách (klikněte na Gram v jihozápadním Dánsku a poté na „O závodě“)
  14. ^ „Měděný důl - poušť Atacama, Chile“. Arcon-Sunmark. Citováno 12. ledna 2017.
  15. ^ Baerbel Epp (28. listopadu 2016). „Chile: Konzistentní regulace teploty elektrolytické lázně zvyšuje kvalitu měděné katody“. Solarthermalworld.org. Archivováno z původního dne 12. ledna 2017. Citováno 12. ledna 2017.
  16. ^ „Codelco Gabriela Mistral“. Citováno 12. ledna 2017.
  17. ^ Aktuální údaje o dánských solárních elektrárnách (klikněte na Dronninglund v severním Dánsku a poté na „O závodě“)
  18. ^ „Brožura brožury dronninglund 2015 brožury eng print“. s. 5–8. Citováno 29. dubna 2017.[trvalý mrtvý odkaz ]
  19. ^ "Zhongba Xian". Mapcarta.
  20. ^ A b Baerbel, Epp (25. listopadu 2019). „Druhý systém Arcon-Sunmark SDH připraven a spuštěn v Tibetu“. Solarthermalworld. Archivováno od původního dne 2020-01-13.
  21. ^ „Velký solární projekt dálkového vytápění v Číně“. Euroheat & Power. 25. června 2019.
  22. ^ Aktuální údaje o dánských solárních elektrárnách (klikněte na Ringkøbing v západním Dánsku a poté na „O závodě“)
  23. ^ Epp, Baerbel (11. srpna 2017). „Dánsko: Koncentrace solárních kolektorů pro dálkové teplo v severní Evropě“. www.solarthermalworld.org. Citováno 12. listopadu 2017.
  24. ^ Zařízení CSP kombinované s CHP na biomasu pomocí technologie ORC
  25. ^ „Aalborg CSP-Brønderslev CSP s projektem ORC“. solarpaces.nrel.gov. 17. května 2017.
  26. ^ „Langkazi Xian“. Mapcarta.
  27. ^ Baerbel, Epp (29. ledna 2019). ""SDH - osvědčená technologie s dlouhou historií úspěchu"". Solarthermalworld.
  28. ^ Aktuální údaje o dánských solárních elektrárnách (klikněte na Hjallerup v západním Dánsku a poté na „O závodě“)
  29. ^ Aktuální údaje o dánských solárních elektrárnách (klikněte na Vildbjerg v západním Dánsku a poté na „O závodě“)
  30. ^ Aktuální údaje o dánských solárních elektrárnách (klikněte na Helsinge ve východním Dánsku a poté na „O závodě“)
  31. ^ Aktuální údaje o dánských solárních elektrárnách (klikněte na Hadsund v západním Dánsku a poté na „O závodě“)
  32. ^ Aktuální údaje o dánských solárních elektrárnách (klikněte na Nykøbing Sjælland ve východním Dánsku a poté na „O závodě“)
  33. ^ Aktuální údaje o dánských solárních elektrárnách (klikněte na Gråsten v jižním Dánsku a poté na „O závodě“)
  34. ^ Aktuální údaje o dánských solárních elektrárnách (klikněte na Brædstrup ve středním Dánsku a poté na „O závodě“)
  35. ^ „Brædstrup Solpark“. p. 14. Citováno 29. dubna 2017.[trvalý mrtvý odkaz ]
  36. ^ Aktuální údaje o dánských solárních elektrárnách (klikněte na Tarm v západním Dánsku a poté na „O závodě“)
  37. ^ Aktuální údaje o dánských solárních elektrárnách (klikněte na Marstal v jižním Dánsku a poté na „O závodě“)
  38. ^ „Sunstore 4 - 100% obnovitelné dálkové vytápění“. Sunstore. Archivovány od originál dne 26. února 2017. Citováno 29. dubna 2017.
  39. ^ „Marstal Fjernvarme - vandbehandling og solvarme“. Silhorko. Citováno 29. dubna 2017.[trvalý mrtvý odkaz ]
  40. ^ Første danske ORC kraftvarme maskine i Marstal[trvalý mrtvý odkaz ], Srpen 2013
  41. ^ Aktuální údaje o dánských solárních elektrárnách (klikněte na Jetsmark v severním Dánsku a poté na „O závodě“)
  42. ^ Aktuální údaje o dánských solárních elektrárnách (klikněte na Oksbøl v západním Dánsku a poté na „O závodě“)
  43. ^ Aktuální údaje o dánských solárních elektrárnách (klikněte na Jægerspris ve východním Dánsku a poté na „O závodě“)
  44. ^ Aktuální údaje o dánských solárních elektrárnách (klikněte na Langeland v jižním Dánsku a poté na „O závodě“)
  45. ^ Aktuální údaje o dánských solárních elektrárnách (klikněte na Grenaa v severním Dánsku a poté na „O závodě“)
  46. ^ Aktuální údaje o dánských solárních elektrárnách (klikněte na Falster v jihovýchodním Dánsku a poté na „O závodě“)
  47. ^ Aktuální údaje o dánských solárních elektrárnách (klikněte na Hvidebæk ve východním Dánsku a poté na „O závodě“)
  48. ^ Aktuální údaje o dánských solárních elektrárnách (klikněte na Sæby v severním Dánsku a poté na „O závodě“)
  49. ^ Aktuální údaje o dánských solárních elektrárnách (klikněte na Toftlund v jižním Dánsku a poté na „O závodě“)
  50. ^ Aktuální údaje o dánských solárních elektrárnách (klikněte na Svebølle-Viskinge ve východním Dánsku a poté na „O závodě“)
  51. ^ Aktuální údaje o dánských solárních elektrárnách (klikněte na Karup v severním Dánsku a poté na „O závodě“)
  52. ^ Aktuální údaje o dánských solárních elektrárnách (klikněte na Strandby v severním Dánsku a poté na „O závodě“)
  53. ^ „Solární dálkové vytápění v Crailsheimu se sezónním ukládáním vrtů - Solarthermalworld“. Citováno 29. dubna 2017.
  54. ^ http://www.stw-crailsheim.de/stadtwerke-crailsheim/top-themen/projekt-solaranlage.html
  55. ^ Aktuální údaje o dánských solárních elektrárnách (klikněte na Ærøskøping v jižním Dánsku a poté na „O závodě“)
  56. ^ Baerbel Epp (1. prosince 2016). „Mexiko: Případová studie druhého procesu solárního procesu při těžbě mědi“. Solarthermalworld.org. Citováno 12. ledna 2017.
  57. ^ Wittrup, Sanne. "Dansk solteknologi mod nye verdensrekord " Ingeniøren, 23. října 2015. Přístup: 16. července 2016.
  58. ^ Epp, Baerbel (17. května 2019). „Sezónní akumulace tepla v jámě: referenční cena 30 EUR / m³“. Solarthermalworld. Archivováno z původního dne 2. února 2020.
  59. ^ Kallesøe, A.J. & Vangkilde-Pedersen, T. „Podzemní zásobník tepelné energie (UTES) - 4 PTES (Pit Thermal Energy Storage), 10 MB“ (PDF). www.heatstore.eu. p. 99.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  60. ^ Wong B., Thornton J. (2013). Integrace solárních a tepelných čerpadel Archivováno 10.06.2016 na Wayback Machine. Workshop obnovitelného tepla. (Powerpoint)
  61. ^ Přírodní zdroje Kanada, 2012. Kanadská solární komunita nastavuje nový světový rekord v energetické účinnosti a inovacích Archivováno 2013-04-30 na Wayback Machine. 5. října 2012.
  62. ^ Drake přistání

externí odkazy

Další čtení