Saules enerģija siltumam

Saules enerģijas izmantošanai ir vislielākais teorētiskais potenciāls. Starojums, ko saņem Zemes virsma, tūkstošiem reižu pārsniedz enerģijas pieprasījumu pasaulē. Šādas enerģijas ražošana ir nekaitīga videi jo nerada emisijas un atkritumus, tā ir neizsmeļama un bezmaksas. Saules enerģijas tehnoloģijas ir uzticamas, jo tās nav atkarīgas no kurināmā cenu izmaiņām.

Ir pieejamas dažādas tehnoloģijas saules enerģijas pārvēršanai siltumā:

  • Saules kolektori
  • saules paneļu saražotās elektroenerģijas pārvēršana siltumā ar elektrisko sildelementu (elektrisko tenu)
  • saules paneļu saražotās elektroenerģijas pārvēršana siltumā, izmantojot siltumsūkni

Vēl nesen saules kolektoru izmantošana siltuma ražošanai karstā ūdens sagatavošanai un apkures atbalstam bija viena no efektīvākajām saules enerģijas izmantošanas metodēm. Tomēr kolektoru sistēmām piemīt arī trūkumi, kas to pielietošanu ierobežo. Piemēram, kolektori siltumu ražo dienā, kad siltuma patēriņš ir mazs, tāpēc lielākā daļa siltuma ir jāuzkrāj siltuma akumulatoros, parasti sasildīta karstā ūdens veidā. Ja viss siltums līdz nākošajai dienai nav izlietots, tad kolektoru sistēma stāv bezdarbībā, līdz akumulatoros atbrīvosies vieta. Orkārt, kolektoru cenas pēdējos gados nav īpaši samazinājušās, bet montāžas izmaksas pat ir pieaugušas.

Tāpēc tiek meklēti alternatīvi risinājumi. Viens no tādiem ir saules enerģijas pārvēršana elektriskajā enerģijā ar saules paneļu palīdzību, un tad siltuma enerģijā, izmantojot vienkāršākajā variantā elektrisko tenu vai parastu elektrisko ūdens sildīšanas boileri, bet efektīvākajā variantā – gaiss/ūdens siltumsūkni. Šādas sistēmas kļūst arvien populārākas, jo:

  • saules paneļu efektivitāte nepārtraukti uzlabojas un jau pārsniedz 20%, tāpēc nepieciešamais saules paneļu laukums samazinās;
  • saules paneļu cenas ir ievērojami samazinājušās;
  • saules paneļu montāža ir ievērojami vienkāršāka, līdz paneļiem ir jāvelk tikai vadi, nevis caurules, kā tas ir kolektoriem;
  • ekspluatācija ir ievērojami vienkāršāka, jo sistēmā nav kustīgu daļu, šķidrumu, trauku, kas ar laiku korodē, sūkņu, kas patērē enerģiju;
  • elektroenerģijas pārpalikumu, ja siltums nav nepieciešams, var izmantot citur mājsaimniecībā vai uzņēmumā;
  • tā kā elektroenerģijas cena parasti ir gandrīz divreiz lielāka, kā siltuma cena, tad vairumā gadījumu lietotāji izvēlas primāri ražot elektroenerģiju savam ikdienas patēriņam, bet tikai pārpalikumu izmantot ūdens sildīšanai vai apkurei.

Mūsu aprēķini rāda, ka, izmantojot visu saražoto enerģiju pašpatēriņam:

  •  saules paneļu sistēma elektroenerģijas ražošanai atmaksājas 10 gados vai ātrāk;
  • saules paneļu sistēma kombinācijā ar siltumsūkni siltuma un karstā ūdens sagatavošanai atmaksājas 15 līdz 18 gadu laikā;
  • kolektoru sistēma karstā ūdens sagatavošanai atmaksājas ilgāk kā 20 gadu laikā.

Kā atšķiras saules paneļi no saules kolektoriem?

  • Saules paneļi (saukti arī par saules baterijām) ir paredzētas saules enerģijas pārveidošanai elektrībā. Paneļu saražoto elektrību var izmantot mājsaimniecības sadzīves elektroierīču darbināšanai.
  • Saules kolektori ir paredzēti saules enerģijas pārveidošanai siltumenerģijā. Saražotā siltumenerģija tiek izmantota ūdens sildīšanai karstā ūdens apgādei, apkures atbalstam, kā arī baseinu sildīšanai.

Saules kolektoru sistēmas

Saules kolektori absorbē saules starojumu un pārvērš to siltumā, saražotais siltums savukārt var tikt izmantots mājsaimniecības vajadzībām- novadīts solārajā boilerī, lai apgādātu māju ar silto ūdeni, caur siltummaiņiem peldbaseinā ūdens sildīšanai, vai arī var tikt izmantots zemgrīdas apkurē vai uzkrāšanai siltuma akumulatorā. Saules kolektors sastāv no triecienizturīga solārā stikla, absorbējošās virsmas, siltumizolācijas slāņa un korpusa.

Saules siltuma enerģijas izmantošanas priekšrocības:

  • Siltuma un karstā ūdens izmaksu samazinājums
  • Bezmaksas saules siltuma komforts un draudzīgums videi
  • Neatkarība no siltuma tarifa
  • Rezerves apkures sistēma

Saules siltuma enerģija faktiski ir Saules radiācijas iedarbība uz Zemi caur atmosfēru. Saules intensitāte un ilgums ir atkarīgs no gadalaika un ģeogrāfiskās atrašanās vietas. Tā kā Latvija atrodas uz 57 Ziemeļu platuma grāda, tad maksimālā saules starojuma intensitāte vasaras mēnešos ir līdz 1100W/m2. Vidējais saules saņemtais starojums Rīgā ir 500W/m2. Šī ir bezmaksas enerģija, 1800 saulainas stundas gadā un tas dod iespēju saņemt  650-850kWh/gadā no katra uzstādītā kWp saules batereju . Izmantojot saules enerģiju siltuma ražošanai, varam bez maksas iegūt situma enerģiju: 400-700kWh/m2 gadā.

saules_likne_kw

Galvenie saules enerģiju izmantojošās sistēmas elementi – saules kolektori un saules baterijas, uzkrājuma tvertnes – siltummaiņa un sistēmas vadības iekārta. Risinājums ir ideāli piemērots lauku mājai, vasarnīcai, vienģimenes mājai vai jebkuram privātam vai rūpnieciskam objektam, kuram ir nepieciešams siltums, elektrība un karstā ūdens padeve. Ļoti efektīvs un piemērots risinājums baseina apsildei.

Izstrādē esošā EK direktīva nosaka, ka visām jaunbūvēm, kas tiks uzceltas pēc 2018. gada 31. decembra jābūt aprīkotām ar saules kolektoriem vai citām iekārtām, kas nodrošina enerģijas ražošanu uz vietas.

SIA “EG inženieri” ir zināšanas un pieredze labāko risinājumu izstrādē tieši jūsu objektam!