Přidat EnviWeb k oblíbeným odkazům
RSS kanályMobilní verze EnviWeb.cz

Normy pro využití sluneční energie

17.07.2003  |  127× přečteno      vytisknout článek

Normy pro využití sluneční energie V zemích EU se již delší dobu věnuje pozornost využívání alternativních zdrojů energie (tedy přímému nebo transformovanému slunečnímu záření). Průvodním jevem těchto snah je i tvorba mezinárodních norem v tomto oboru. Pět z nich zatím přijal též jako národní normy české Český normalizační institut. MEZITITULEK: Přeměny sluneční energie I když na Zemi dopadá pouze díl 2.10-9 z celé na Slunci se uvolňující energie z termojaderné reakce, na hranici stratosféry to představuje hustotu zářivého toku 1350 Wm-2. Na zemský povrch však, vlivem odrazu a rozptylu ve vrstvách atmosféry a vlivem jejího znečistění vodními parami a tuhými částicemi ve spodních vrstvách, dopadá toto záření v průběhu roku s intenzitou zhruba poloviční. Také rotace Země kolem osy (střídání dne a noci) snižuje dobu oslunění příslušného místa na polovinu. V naší zeměpisné poloze a klimatických podmínkách se doba přímého slunečního záření pohybuje od 1550 do 1900 hodin za rok. Průměrné množství energie dopadlé na vodorovnou plochu (součet přímého a difuzního záření) činí 1100 až 1250 kWhm-2 za rok. Toto stále značné množství energie lze využívat přímým a nepřímým způsobem. Mezi přímé způsoby patří aktivní přeměna záření:fototermická (teplo ze slunečních kolektorů), fotovoltaická (elektřina z fotovoltaických článků), výroba elektřiny ze sluneční energie termodynamickou cestou za vzniku odpadního tepla. Mezi nepřímé způsoby přeměny sluneční energie patří:fotosyntéza,energie vodních toků a moří,energie větru. V našich podmínkách má dobrou perspektivu využití fytomasy, přestože je v ní dopadlá sluneční energie zakonzervována s účinností menší než 1 %, protože existuje ve zhmotnělé formě. Kromě toho ji lze využívat k výrobě dalších paliv (kapalných, plynných) nebo nejjednodušeji k přímému spalování . V souvislosti se stavbami lze ve vhodných případech již v projektu aplikovat poznatky pasivní solární architektury, což může u dobře tepelně izolovaných staveb snížit spotřebu fosilních paliv na vytápění na minimum. S největší účinností lze však sluneční energii využívat v systémech fototermické přeměny. MEZITITULEK: Solární zařízení Spotřeba tepla na ohřívání užitkové vody se dnes v ČR pohybuje okolo 1350 kWh na osobu za rok, což odpovídá průměrné denní potřebě 3,86 kWh, včetně ztrát. To by, očištěno od ztrát, odpovídalo průměrné denní spotřebě asi 65 litrů vody za den, ohřáté z počáteční teploty 10 °C na 55 °C. Ztráty při rozvodu teplé vody (TUV) nejsou zanedbatelné, u rozvodů s cirkulací TUV ve větších domech činí asi 25 %, u rodinných domů do 15 %. Kvalitní kolektor může zachytit v teplejší polovině roku (od dubna do konce září) 50 i více % dopadajícího slunečního záření, tj. zhruba 450 kWhm-2 za tuto část sezóny. Protože spotřeba TUV v této polovině roku je okolo 650 kWhm-2 na 1 osobu, stačí v našich podmínkách přibližně 1,5 m2 fototermického kolektoru na 1 osobu k přípravě TUV v letním období a k jejímu předehřívání v zimním období. Solární zařízení v rodinném domku pro tři až čtyři trvalé obyvatele může mít tedy plochu kolektorů 4 až 6 m2 a zásobník o objemu asi 300 litrů. Solární ohřev TUV se nejsnáze instaluje v rodinných domech, ale mělo by na něj být pamatováno ve všech nových projektech již jako na součást stavby. Tím klesnou investiční náklady na projekt i montáž systému a ještě lze využít kolektory jako střešní krytinu. V České republice žije dnes zhruba 10,2 milionu obyvatel, kteří mají k dispozici celkem asi 3 700 000 bytů, tedy průměrně připadají tři osoby na byt. Z toho je 1 540 000 bytů (42 %) v rodinných domech a 1 150 000 bytů (32 %) v panelových domech s plochými střechami. Zbylých 26 % bytů je v tradičních cihlových domech se sedlovými střechami v centrech měst i na venkově. Bylo by možné vytvořit reálný program pro využívání sluneční energie k ohřevu TUV zejména v rodinných domech, kde při postupné aplikaci solárních zařízení, například v 1/3 celkového počtu domků, by vznikla potenciální potřeba 0,5 milionu zařízení o celkové ploše 2 až 2,5 milionu m2 kolektorů. Ty by po nainstalování nahradily ročně asi 1 milion MWh energie (většinou elektrické), která by tak byla vyráběna zcela bez emisí. Při rozvržení programu na určitou dobu (například 10 až 15 roků) by byly vytvořeny nové dlouhodobé pracovní příležitosti asi pro 3000 lidí. Taková kompaktní solární zařízení mohou již dnes konkurovat letnímu elektrickému ohřívání vody v případech, kdy cena elektřiny ze sítě dosáhla 4 Kč/kWh. Solární zařízení mohou být umístěna na samostatné konstrukci (na zemi, na ploché střeše) nebo mohou solární kolektory tvořit součást střechy a nahrazovat střešní krytinu. V případě, že se kolektory montují na již existující střechu, jsou jejich rámy připevněny ke konstrukci střechy nosnými úchyty a mezi krytinou střechy a spodní stranou kolektoru je vzduchová mezera. Podle způsobu výroby a možností instalace solárního zařízení se rozlišují solární soustavy průmyslově vyráběné (většinou kompaktní zařízení nebo rozdělená zařízení s kolektory montovanými na střechu) a soustavy vyráběné na zakázku (většinou kolektory vestavěné do střechy a atypické aplikace). Pro všechny aplikace je však základním prvkem kolektor, vystavený vlivům venkovního prostředí, a jako takový je také zkoušen bez ohledu na to, do jakého druhu zařízení bude namontován. MEZITITULEK: Přijaté evropské normy Přijaté evropské normy v oboru solární energie jsou: ČSN EN ISO 9488: Solární energie -Slovník ČSN EN 12 975-1: Tepelné solární soustavy a součásti -Solární kolektory -Část 1: Všeobecné požadavky ČSN EN 12 975-2: Tepelné solární soustavy a součásti -Solární kolektory -Část 2: Zkušební metody ČSN EN 12 976-1: Tepelné solární soustavy a součásti -Soustavy průmyslově vyráběné -Část 1: Všeobecné požadavky ČSN EN 12 976-2: Tepelné solární soustavy a součásti -Soustavy průmyslově vyráběné -Část 2: Zkušební metody Norma ČSN EN 12 975-1 určuje požadavky na odolnost (včetně mechanické pevnosti), spolehlivost a bezpečnost kapalinových solárních tepelných kolektorů. Obsahuje též návody k hodnocení shody s těmito požadavky. Neplatí pro natáčivé kolektory, soustřeďující sluneční záření. Předepisuje jednotlivé druhy zkoušek: -na tlakovou odolnost absorbéru (vnitřní přetlak), -odolnost proti vysokým teplotám, -vystavení vlivům prostředí, -odolnost vnějšímu tepelnému rázu, -odolnost vnitřnímu tepelnému rázu, -odolnost proti dešti (průnik deště), -odolnost proti mechanickému zatížení, -zkouška tepelného výkonu kolektoru, -odolnost proti mrazu (u soustav plněných celoročně vodou), -konečná kontrola. S projektem stavby a montáží na stavbě souvisí vlastně jen zkouška odolnosti mechanickému zatížení, které může být způsobeno sněhem, větrem a krupobitím. Její podrobnější podmínky a postup zkoušky jsou uvedeny v normě ČSN EN 12 975-2. Skládá se ze zkoušky nosné konstrukce kolektoru negativním tlakem (na odtržení krytu kolektoru), pozitivním tlakem (větru a sněhu) a zkoušky odolnosti proti nárazu (krupobití). Zatěžovací zkoušky pozitivním a negativním tlakem se provádějí postupně po krocích úměrných zvýšení tlaku po 100 Pa až do tlaku 1000 Pa, pokud výrobce kolektoru nepředepisuje více. Vzhledem k tomu, že moduly kolektorů mají plochy od 1,5 do 2 m2, znamená to, že jak kryt kolektoru, tak úchyty jeho rámu musí spolehlivě přenášet celkovou sílu od 1500 do 2000 N i více. Zkouška odolnosti proti nárazu se provádí ledovými kuličkami o průměru 25 mm a hmotnosti 7,5 g, vystřelovanými na kryt kolektoru rychlostí 23 ms-1. Norma připouští též náhradní způsob -zkoušku nárazem ocelových kuliček o hmotnosti 150 g, pouštěných svisle (kolmo na kryt kolektoru) postupně z výšek od 0,2 do 2,0 metrů. Tento způsob však nevystihuje tak dobře účinky krupobití jako zkouška ledovými kuličkami. Norma ČSN EN 12 976-1 určuje požadavky na odolnost, spolehlivost a bezpečnost průmyslově vyráběných solárních tepelných soustav, včetně návodů k hodnocení shody těchto požadavků. Stanovuje požadavky na: - ochranu kvality pitné vody (u zařízení sloužících k ohřívání TUV), -odolnost proti mrazu, -ochranu proti přehřátí, -ochranu proti opaření, -ochranu proti zpětnému průtoku, -tlakovou odolnost zařízení, -bezpečnost v rozvodech elektřiny (u zařízení s přívodem této pomocné energie), -na materiály součástí (nosný rám, potrubí, oběhové čerpadlo, výměníky, tepla, zásobníky ohřáté vody, regulaci, pojistné a zabezpečovací zařízení), -na stanovení ukazatelů ročního tepelného výkonu zařízení, -na montážní a uživatelskou dokumentaci. Kolektory použité v těchto průmyslově vyráběných soustavách, musí vyhovět požadavkům normy ČSN EN 12 975-1 a musí být zkoušeny podle normy ČSN EN 12 975.2 jako součásti těchto soustav. Samostatná kompaktní zařízení, montovaná na nosném rámu a instalovaná buď na ploché střechy, nebo na zem, se mechanicky zkoušejí ve zkušebním stendu, který umožňuje vyvinout jak svislá, tak vodorovná zatížení celku podle ČSN EN 12 976-2. U rozdělených zařízení, kde kolektory jsou montovány na šikmé střechy nebo jsou do nich vestavěny a plní též funkci krytiny, se zkoušejí ostatní části (zásobník, výměníky atd.) samostatně podle ČSN EN 12 976-2 a kolektory podle ČSN EN 12 975-2. Závěrem si lze jen přát, aby na trhu bylo stále více kvalitních českých solárních zařízení, která jsou projektována a instalována zároveň se stavbou, a aby jejich podíl třeba \"jen\" na zásobování teplou užitkovou vodou, která u nás představuje zhruba 17 % konečné spotřeby paliv a energie, stále rostl. AUTOR: Doc. Ing. Karel Brož, CSc., ČVUT v Praze, Fakulta strojní, Ústav techniky prostředí ZDROJ: STAVITEL


Související články


Poslední diskuse k článku - 0 příspěvků celkem

přidej nový příspěvek

Zatím žádný příspěvek
můžete na tento článek reagovat jako první...


EnviWeb s.r.o. neručí a nenese zodpovědnost za obsah diskusních příspěvků, diskuse nemoderuje ani nerediguje. Diskusní příspěvky vyjadřují názor jejich autorů. EnviWeb s.r.o. si vyhrazuje právo odstraňovat diskusní příspěvky, a to zejména takové, které odporují dobrým mravům, porušují platné zákony ČR, poškozují dobré jméno serveru nebo obsahují neplacenou reklamu. Diskuse NEJSOU určeny pro dotazy na autory článků nebo redaktory EnviWebu.



Search
Partneři
ZmapujTo.cz
Fandíme EnviWebu
Výrobky a služby pro životní prostředí
Výrobky a služby pro životní prostředí
Partnerské časopisy
<< Předchozí Následující >>



Doporučujeme: Ekologove.cz - ekologie v každodenní praxi, EnviMarket.cz - nabídka výrobků a služeb, ZmapujTo.cz - hlášení podnětů od občanů, Nazeleno.cz - úspory energie, Inspirace v bydlení, Cena elektřiny, Dřevěné brikety, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo


Enviweb s.r.o. využívá zpravodajství ČTK, jehož obsah je chráněn autorským zákonem.
Přepis, šíření či další zpřístupňování tohoto obsahu či jeho části veřejnosti,a to jakýmkoliv způsobem, je bez předchozího souhlasu ČTK výslovně zakázáno.
Copyright (2008) The Associated Press (AP) - všechna práva vyhrazena. Materiály agentury AP nesmí být dále publikovány, vysílány, přepisovány nebo redistribuovány.
Toplist