Napędza nas czysta energia

Spis treści

1. Elektrownie klasyczne małe elektrownie wiatrowe przydomowe elektrownie wiatrowe elektrownie zaawansowane

2. Elektrownie wiatrowe pionowe małe elektrownie wiatrowe duże elektrownie wiatrowe

3. Fotoogniwa dobór ogniw fotowoltaicznych

Spis treści4. Elektronika kontrolery ładowania przetwornice sterowniki grzałek

5. Kolektory słoneczne kolektory próżniowe kolektory zintegrowane ze zbiornikiem

6. Oświetlenie LED

7. Lampy uliczne

8. Opłacalność energii

Elektrownie wiatrowe klasyczne

• jest to zespół urządzeń służących do wytwarzania i magazynowania energii elektrycznej

• mogą pracować samodzielnie bądź współpracują z fotoogniwami

• przydomowe elektrownie wiatrowe dzielimy na:

małe - o mocy do 1000W i wadze do 20kg.podstawowe – o mocy od 500W do 5kW i wadze 100kg wagi.zaawansowane – o mocy od 5kW i ponad 300kg

Małe elektrownie wiatrowe

• mają zastosowanie w zasilaniu dedykowanych odbiorników

• jeżeli średnica wirnika nie przekracza 2m to • przyjmujemy, że są to małe elektrownie

wiatrowe

• na montaż takich elektrowni nie wymaga się żadnych pozwoleń

Przydomowe elektrownie wiatrowe

• najczęściej wykorzystywane do zasilania odbiorników elektrycznych w domu lub do ogrzewania wody bieżącej

• podstawowe elektrownie wiatrowe występują w mocach od 500W do 5000W

• zwykle montując przydomowe elektrownie wiatrowe na konstrukcji nie związanej na stałe z gruntem

Zaawansowane elektrownie wiatrowe

• posiadają pełną automatykę sterującą pracą generatora wiatrowego

• mogą dostarczać prąd do całego obiektu lub służyć do ogrzewania wody

• zaleca się montować je na wieżach wolno stojących z fundamentami

Elektrownie wiatrowe pionowe

• posiadają oś wirnika umieszczoną w płaszczyźnie pionowej

• mogą być montowane niemal w każdym miejscu

• można je montować bezpośrednio na budynkach

Małe elektrownie pionowe

• o pionowej osi obrotu

• zasilają niewielkie odbiorniki

• jeżeli średnica wirnika nie przekracza 2,5m to przyjmujemy, że są to małe elektrownie wiatrowe

Duże elektrownie pionowe

• mogą być stosowane zarówno do ogrzewania jak i zasilać odbiorniki na prąd sieciowy

• zaliczamy do grupy dużych jeżeli średnica ich wirnika przekracza 2,5m i waga generatora jest większa od 200kg.

Fotoogniwa

• zamieniają bezpośrednio energię słoneczną w elektryczną

• wytwarzają prąd elektryczny

• proste w budowie i niezawodne

Dobór ogniw fotowoltaicznych

• mogą pracować jako samodzielne źródło energii lub jako wspomaganie zasilania do elektrowni wiatrowych

• napięcie pojedynczych fotoogniw zwykle nie przekracza 24V

• poszczególne panele łączy się ze sobą szeregowo, podobnie jak akumulatory

światowy lider inwestycji w fotoogniwa

Elektronika

Żadne urządzenie elektryczne bez sterowania nie mogło by sprawnie pracować. Dlatego do zestawów elektrowni wiatrowych i słonecznych należy dobrać odpowiednie urządzenia kontrolujące ich pracę.

Przykładami takich urządzeń mogą być:Kontrolery ładowaniaPrzetworniceInne sterowniki

Kontrolery ładowania

Kontrolery najczęściej służą do ładowania akumulatorów

Bardziej zaawansowane sterują pracą całej elektrowni oraz podłączonych do niej odbiorników.

Kontrolery dedykowane najczęściej są sterowane komputerowo decydują o pracy elektrowni wiatrowej

dla turbin o pionowej osi obrotu stosuje się regulatory z funkcją ładowania niskim napięciem

Przetwornice

• Ich zadaniem jest zmiana wartości prądu i napięcia w sposób odpowiadający wymaganiom zasilanego odbiornika, z możliwie najmniejszymi stratami mocy.

• Im niższe straty mocy tym wyższa sprawność przetwornicy

Sterowniki grzałek

• Elektrownia wytwarza prąd elektryczny, a ten zasila grzałki

• Energia cieplna z grzałek jest przekazywana do wody

• Zbiornik wody jest akumulatorem energii cieplnej.

Kolektory słoneczne

Jest to urządzenie do zamiany energii

promieniowania słonecznego na ciepło.

Energia docierająca do kolektora zamieniana jest

na energię cieplną nośnika ciepła, którym może

być ciecz lub gaz. Dzielą się na:Kolektory próżnioweKolektory zintegrowane ze zbiornikiem

Kolektory próżniowe

• wykonane są ze szklanej rury próżniowej• Wewnątrz napawane są trzy warstwy absorpcyjne.• Dwie aluminiowe wkładki przekazują ciepło do rurki

miedzianej wypełnionej gazem, zwanej ciepłowodem• Gaz pod wpływem temperatury paruje i przekazuje

ciepło do główki.• Główka rury jest mocowana do magistrali zbiorczej

kolektora. • Przez magistralę kolektora przepływa najczęściej glikol,

który przekazuje ciepło do wymiennika w zbiorniku.

Kolektory próżniowe zintegrowane ze zbiornikiem

• mają zastosowanie głównie na działkach letniskowych. Są one bardzo proste w budowie, niezawodne i niezwykle wydajne. Grzeją bezpośrednio wodę użytkową.

• Praktycznie brak strat przesyłowych. • Ciepłą wodę można czerpać bezpośrednio ze

zbiornika dzięki sile grawitacji, bez konieczności podłączania pod jakąkolwiek instalację wodną.

Kolektory próżniowe zintegrowane ze zbiornikiem

•Ciepłą wodę można czerpać bezpośrednio ze zbiornika dzięki sile grawitacji, bez konieczności podłączania pod jakąkolwiek instalację wodną.•Jeżeli wody w zbiorniku ubędzie wystarczy po prostu ją uzupełnić. •Instalacja może być zamontowana bezpośrednio na gruncie lub na budynku.

Oświetlenie LED

• Oświetlenie LED staje się coraz bardziej popularne. Co decyduje o ich popularności:

• Niskie rachunki• Ekologia• Prosta instalacja• Bezpieczeństwo• Oszczędność

Pozycja wartość

Cena energii elektrycznej kWh 0,70 zł

Występująca obecnie oprawa z lampą sodową 120W

700,00 zł

Koszt wymiany przepalonej żarówki (montaż z żarówką)

200,00 zł

Częstotliwość wymiany żarówki rocznie 0,5

Średni czas pracy w roku (12h x 365dni) 4380 h

Oprawa LED o odpowiadającej mocy świecenia 56W

1 999,00 zł

Koszty zużycia energii elektrycznej przez lampę sodową

367,92 zł

Koszty zużycia energii przez odpowiednik lampę LED

171,70 zł

Średnie koszty wymiany żarówek sodowych rocznie

100,00 zł

Różnica w cenie zakupu lampy 1 299,00 zł

Różnica kosztów rocznego utrzymania oświetlenia

296,22 zł

Przewidywany czas zwrotu inwestycji ~4,5 roku

Lampy uliczne

• Lampy uliczne LED mają zastosowanie głównie w przestrzeniach przemysłowych. Służą do oświetlania dróg, przejść dla pieszych, placów manewrowych. Z czujnikami zmierzchu i ruch mogą samoczynnie włączać się we właściwym momencie.

Opłacalność energii

• Żarówka wykonana w technologii LED zużywa średnio 10-12 razy mniej prądu od żarówki tradycyjnej o porównywalnej ilości światła. Potrafi świecić nawet 50 tys godzin.Opłacalność należy jednak rozpatrywać na dwóch płaszczyznach:1. opłacalność samej wymiany żarówki przez spodziewane zrekompensowanie kosztów wymiany spodziewanymi zyskami na olbrzymiej oszczędności zużywanego prądu,2. Oszczędności i walory dodatkowe dzięki niemal zerowej emisji ciepła z żarówek LED (bezpieczeństwo pożarowe, nowe możliwości zastosowań, niższe koszty utrzymania sprawności instalacji i opraw)

Opłacalność energii

• koszt instalacji wynosi ok. 12 tys. zł. W przypadku domu jednorodzinnego o powierzchni 150 m2. , zapotrzebowaniu na energię w wysokości 16 tys. kWh i powierzchni absorpcyjnej urządzenia 6,7 mkw., roczna oszczędność wynosi 2060 zł, gdy woda podgrzewana jest energią elektryczną i 1600 zł, gdy używa się węgla.

• Obliczenia wskazują, że inwestycja w solary powinna zwrócić sie w ciągu 5-7 lat, a w praktyce trwa to 7-10 lat.

Bibliografia

www.eco4globe.comwww.wikipedia.orgwww.lightwind.plwww.fotowoltaika.netwww.oddzialywaniawiatrakow.pl

Dziękujemy z uwagę

Paulina Tesarska 186519 Przemysław Tryler 186562