|
| Decyzja o zakupie kolektorów słonecznych powinna być przemyślana
pod wieloma względami. Wątpliwości wzbudza zwłaszcza ekonomiczna
zasadność użycia kolektorów.. |
Koszt uzyskania ciepła z różnych nośników.
|
| Z całą pewnością inwestycja w kolektory zwraca się i przynosi
oszczędności. Jednak obliczenie okresu zwrotu kosztów poszczególnych
instalacji nie jest łatwe z powodu pewnych zjawisk wystepujących
w czasie eksploatacji kolektorów. Zużycie wody w różnych okresach
użytkowania, ceny energii oraz nasłonecznie w kolejnych latach
podlegają nieustannym i czesto nieprzewidywalnym zmianom. Rzeczywisty
wynik ekonomiczny odbiega zatem in plus lub in minus od wyniku
uzyskanego w toku obliczeń. |
|
| Podstawowa informacja dla dalszych rozważań, to koszt uzyskania
1 kWh ciepła za pomocą kolektorów słonecznych. |
|
| Ogrzewana woda pochłania ciepło. W wyniku tego procesu podnosi
sie jej temperatura. Związek miedzy ciepłem pochłonietym, masą
wody oraz przyrostem temperatury można przedstawić za pomocą
wzoru: |
|
| Zakładamy, że chcemy ogrzać 1 kg wody o 1 K. Średnie ciepło
właściwe wody (przy stałym ciśnieniu, w zakresie obliczeniowej
temperatury) wynosi: |
|
| Obliczenie ilości ciepła niezbednego do ogrzania wody w zasobniku
o pojemności 300 litrów od temperatury 10°C (283 K) do temperatury
50°C (323 K) wymaga określenia masy wody. Średnia objetość właściwa
wody w zakresie temperatury obliczeniowej wynosi 1,0062 l/kg.
Wartość ta jest nieznacznie wieksza od 1, dlatego można przyjąć,
że masa 1 litra wody wynosi 1 kg. |
|
| Teraz bez trudu można obliczyć koszty energii dowolnego pochodzenia,
użytej do ogrzania 300 litrów wody. Pamietać jednak należy,
że uproszczony model matematyczny nie uwzglednia strat powstających
przy przesyłaniu czynnika grzewczego pomiedzy źródłem ciepła
a zasobnikiem cwu. Koszty poszczególnych nośników energii przedstawia
tabela; |
|
| Oprócz kosztów eksploatacji, które zależą od ceny poszczególnych
nośników energii, trzeba rozważyć drugi składnik wpływający
na opłacalność inwestycji - koszt urządzeń grzewczych. Załóżmy,
że do ogrzania 300 litrów wody użyjemy instalacji solarnej,
której podstawowym elementem jest bateria trzech kolektorów.
|
|
| Ilość ciepła, które można uzyskać z baterii kolektorów w ciągu
roku, zależy od mocy pojedynczego kolektora, ta zaś jest pochodną
powierzchni czynnej absorbera, sprawności urządzenia oraz natężenia
promieniowania słonecznego. Maksymalna moc cieplna pojedynczego
kolektora o powierzchni czynnej 1,733 m2 i sprawności 80%, eksploatowanego
przy natężeniu promieniowania 1000 W/m2, wynosi: |
|
| Moc cieplna baterii słonecznej powinna być tak dobrana, aby
w okresie letnim zapewnia pokrycie do 95% dziennego zapotrzebowania
na ciepło danego obiektu. Tę samą ilość ciepła można jednak
wytworzyć w różnym przedziale czasu. |
|
| Wynika stąd, że czas potrzebny do ogrzania wody jest wprost
proporcjonalny do masy ogrzewanej wody oraz zadanej temperatury,
a odwrotnie proporcjonalny do mocy zainstalowanych kolektorów: |
Czas potrzebny do podgrzania wody o 40 K w zależności od mocy
baterii kolektorów i pojemności zbiornika cwu.
|
Rysunek 9 pokazuje, że dla efektywnej pracy instalacji bardzo
istotna jest optymalna kombinacja pojemności zbiornika i powierzchni
czynnej baterii słonecznej. Instalacja z trzema kolektorami
nagrzewa o połowę więcej wody (zbiornik o pojemności 300 litrów)
niż instalacja z jednym kolektorem (zbiornik o pojemności 200
litrów) w dwukrotnie krótszym czasie!
Przykład III wskazuje, że zastosowanie instalacji solarnej jest
wysoce opłacalne. Z kolei zwrot kosztów inwestycji bedzie tym
szybszy, im lepiej dobrano wielkość baterii słonecznej do dobowego
zużycia ciepłej wody użytkowej. Przeprowadzone obliczenia opierają
się na obecnych cenach nośników energii. Ostatnie lata pokazują
jednak, że ceny stale rosną i wydaje się, że będą rosły nadal,
a Słońce świeciło i świecić będzie w dalszym ciągu, a zatem
zysk z inwestycji w instalacje słoneczne będzie się stale powiększał.
Rozważając opłacalność inwestycji w instalację solarną, należy
ponadto wziąć pod uwagę szereg czynników dodatkowych, takich
jak możliwość pozyskania dotacji i tanich kredytów przez inwestorów
instytucjonalnych. Spółdzielnie mieszkaniowe, towarzystwa budownictwa
społecznego oraz instytucje użyteczności publicznej (szkoły,
szpitale, itp.) mogą bowiem korzystać z licznych środków pomocowych,
przeznaczonych na inwestycje związane z wykorzystywaniem OZE.
O pozyskanie finansowego wsparcia można ubiegać się w wojewódzkich
funduszach ochrony środowiska i gospodarki wodnej, Narodowym
Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, Ekofunduszu,
a także w funduszach unijnych, np. SAPARD. Potencjalni inwestorzy,
zarówno instytucjonalni jak i indywidualni, mogą również ubiegać
się o preferencyjne kredyty w Banku Ochrony Środowiska. Oprocentowanie
tych kredytów wynosi ok. 40% stopy redyskonta weksli, co na
koniec 2002 roku dawało realne roczne odsetki poniżej 4%.
Należy podkreślić, że koszty instalacji solarnej zależą w znacznym
stopniu od zakresu modernizacji istniejącej, tradycyjnej instalacji.
Stosunkowo najtańsza jest instalacja solarna wkalkulowana w
koszty budowy nowego obiektu. Od razu można zamontować kolektory
w połaci dachowej, rezygnując z części poszycia, a pojemnościowy
zbiornik ciepłej wody użytkowej stanowi niezbędne wyposażenie
większości współczesnych systemów grzewczych, zwłaszcza niskotemperaturowych.
Cena zbiornika to ok. 1/3 ceny instalacji solarnej, dlatego
jeśli kotłownia jest już wyposażona w odpowiedni zasobnik, to
prosty okres zwrotu kosztów instalacji solarnej dla domu jednorodzinnego
wyniesie nie wiecej niż 5 lat.
Wyposażając dom w urządzenia AGD, nie powinniśmy zapominać,
że większość nowoczesnych pralek i zmywarek ma przyłącza ciepłej
wody. Jeśli ogrzewamy wodę za pomocą Słońca, to oszczędności
z tytułu mniejszego zużycia energii elektrycznej są oczywiste. |
|