Суббота, 21.10.2017, 17:52



ENERGY - ACTIVE - BUILDINGS 

SOLAR HEATING 

Старт-Ап "Електрогеліопрфіль ФОТОН-Е"

 

Українська                                                                                         Автор старт-а пу
 
  ЕЛЕКТРОГЕЛІОПРОФІЛЬ «ФОТОН-Е»
ЕНЕРГОАКТИВНІ БУДІВЛІ З СОНЯЧНИМ ОПАЛЕННЯМ І СОНЯЧНОЮ ЕЛЕКТРОГЕНЕРАЦІЄЮ
 
Мета проекту – теплозабезпечення місць сталого перебування людини на довготривалу історичну перспективу без використання викопних джерел енергії.
Завдання проекту – створення складального виробництва електрогеліопрофілю «Фотон-Е» (далі «електрогеліопрофіль») з метою його широкого впровадження в конструкції енергоактивних будівель з сонячним опаленням і сонячною електрогенерацією.   
Опис проекту.
Енергоактивні будівлі
Концепція «енергоактивна будівля»: Сонячне випромінювання, що падає на дах та фасади енергоактивної будівлі впродовж року (переважно в теплу пору), поглинається і нагріває рідкий теплоносій. Рідкий теплоносій передає тепло в мережу пластикових теплообмінних труб ґрунтового акумулятора тепла і нагріває його. В опалювальний сезон накопичене тепло передається в низькотемпературну (+35°С) систему опалення будівлі. В сталому режимі (після 3-х – 4-х років від початку експлуатації) температура ґрунтового акумулятора змінюється впродовж року в межах +40°С - +60°С. Частина сонячного випромінювання перетворюється в електроенергію. Концепція базується на тому факті, що на території проживання майже всього населення Землі кількість надходження сонячного випромінювання на земну поверхню перевищує 600 КВт*год/м² за рік. А сучасні показники теплоспоживання будівель зменшились до рівня 15-60 КВт*год/м² опалювальної площі за рік. Така різниця дає можливість проектувати і будувати енергоактивні одно- та багатоповерхові будівлі з сонячним опаленням і сонячною електрогенерацією, враховуючи при цьому тепловтрати через огороджувальні конструкції будівлі та тепловтрати ґрунтового акумулятора тепла.
Енергоактивна будівля відповідає умовам тепло споживання як «пасивні будинки» і має у своєму складі енергоактивні дах і фасади з електрогеліопрофілю, теплову помпу, сезонний ґрунтовий акумулятор тепла, і використовує відновлювальні джерела енергії: сонячне випромінювання, тепло ґрунту і повітря, в тому числі вентиляційного. Для вентиляції використовується приплинно-викидна система з повітряним рекуператором тепла. В системі кондиціювання використовуються випарникові охолоджувачі повітря, що споживають електроенергії в 10-15 разів менше за компресійні кондиціонери і є більш адаптовані для людського організму. У зв’язку з тим, що більша частина сонячного тепла з даху і фасадів енергоактивної будівлі відводиться теплоносіями, то і навантаження на систему кондиціювання зменшується.
Сезонний ґрунтовий акумулятор тепла складається з системи вертикальних пластикових теплообмінних труб «2U» і об’єму ґрунту між ними та навколо них.
Теплова помпа використовується для дотримання норм теплоспоживання в несприятливих погодних умовах та до виходу системи на сталий режим роботи.
Будинки в концепції «енергоактивна будівля» можуть бути як новозбудовані так і реконструйовані.
Електрогеліопрофіль, що є зовнішнім конструктивним елементом енергоактивних даху та фасадів, є відносно малогабаритною конструктивною одиницею для спорудження даху та фасадів будівлі. Інші елементи системи енергозабезпечення енергоактивної будівлі розміщені всередині неї та під нею. Відповідно, масштабованість потужності системи залежить головним чином від розмірів та архітектури будівель, та їх кількості. Так само, дах та фасади енергоактивних будівель можуть бути спроектовані у відповідності до архітектурних та культурних традицій країни чи регіону.
Енергоактивні будівлі будуть конструктивними та технологічними стільниковими одиницями концепції «сезонний тепловий тиристор» : сонячна енергія що поступає на поверхню будівель відразу передається в приповерхневий шар ґрунту та дозовано використовується для потреб теплозабезпечення. У сукупності з когенераційними установками, що працюють на біо- та генераторному газах (використовуються природні відходи людських поселень), енергоактивні будівлі складуть основу енергоавтономних поселень.
Електрогеліопрофіль
Електрогеліопрофіль – виріб «3 в 1» : конструкційний будівельний матеріал; тепловий сонячний колектор з рідким і повітряним контурами теплоносіїв; сонячна батарея. Використовується в конструкції енергоактивних даху і фасадів у складі енергоактивних будівель. Завдяки частковому охолодженню фотоелектричних перетворювачів у складі електрогеліопрофілю, збільшується видобуток «сонячної» електричної енергії.
Розрахункові характеристики варіанту електрогеліопрофілю: 1) електрична потужність 45 Вт; 2) теплова потужність до 350 Вт; 3) довжина 3,1 м; 4) ширина монтажна 0,175 м; 5) площа ефективна 0,51 м².
Електрогеліопрофіль монтується на утеплений каркас будівлі разом з вбудованими конструктивними елементами рідкого і повітряного контурів теплоносіїв та електричною мережею сонячної електрогенерації.
Наявність рідкого і повітряного контурів теплоносіїв дозволяє: 1) використовувати контур рідкого теплоносія для акумуляції тепла в сезонному ґрунтовому акумуляторі, опалення і приготування гарячої води; 2) використовувати контур повітряного теплоносія для повітряного опалення; 3) одночасно використовувати рідкий і повітряний контури теплоносіїв та теплову помпу «вода – вода» для отримання тепла від повітря, в тому числі вентиляційного, в хмарну погоду та вночі.
Електрогеліопрофіль складається з профілю-основи (підкладка), плівочних фотоелектричних перетворювачів, фітингів рідкого контуру та прозорої теплоізоляції (скло, литий полікарбонат).
Профіль-основа виготовляється методом екструзії з алюмінієвого сплаву та має теплопоглинальну поверхню, циліндричний отвір контуру рідкого теплоносія, порожнину повітряного контуру, елементи зчеплення з сусідніми електрогеліопрофілями та ущільнювачами. На теплопоглинальну поверхню наклеєні фотоелектричні перетворювачі. Між ними і прозорою теплоізоляцією є повітряний прошарок.
Сам по собі профіль-основа є геліопрофілем – виробом «2 в 1» : конструкційний будівельний матеріал та тепловий сонячний колектор з рідким і повітряним контурами теплоносіїв. Виробництво профілю-основи розміщено на 2-х заводах в Україні.
На цей час в Україні побудовано чи будується три будівлі (Львів, Дніпро, передмістя Дніпра) де використовуються принципи енергоактивної будівлі та використовується геліопрофіль.
Реалізація проекту
Реалізація плану впровадження концепції «енергоактивна будівля» з використанням електрогеліопрофілю включає етапи: 1) розробка конструкції електрогеліопрофілю; 2) розробка технології виготовлення та виготовлення експериментальної партії електрогеліопрофілю; 3) натурні випробовування та вдосконалення електрогеліопрофілю; 4) розробка технологій монтажу та експлуатації електрогеліопрофілю і систем з його використанням; 5) створення підприємств по виготовленню електрогеліопрофілю та комплектуючих; 6) розробка розрахункової моделі та алгоритму розрахунку енергоактивної будівлі; 7) будівництво демонстраційних енергоактивних будівель в різних кліматичних зонах; 8) створення навчально-виробничих центрів по проектуванню, будівництву (реконструкції) та експлуатації енергоактивних будівель; 9) масове будівництво (відповідна реконструкція) енергоактивних будівель.
Повсюдне впровадження концепції енергоактивних будівель з використанням електрогеліопрофілю вимагає вирішення питань по двом аспектам: технічному і адміністративно-фінансовому.
Технічні аспекти вирішуються, при забезпеченні відповідного фінансування, на місцевому рівні с залученням кооперації науково-виробничих підприємств та спрямовані на: 1) розробку конструкції електрогеліопрофілю; 2) розробку технології виготовлення та виготовлення експериментальної партії електрогеліопрофілю; 3) проведення натурних випробовувань та вдосконаленню електрогеліопрофілю; 4) розробку технологій монтажу та експлуатації електрогеліопрофілю і систем з його використанням.
Адміністративно-фінансові аспекти включають в себе вирішення таких основних питань: 1) пошук інвесторів по створенню виробничих та будівельних потужностей для виробництва електрогеліопрофілю та будівництва/реконструкції будівель у відповідності до концепції «енергоактивна будівля», а також створення відповідної інфраструктури; 2) законодавче створення економічних умов для проведення робіт, що включають відповідні податкові преференції, компенсаційні механізми, заохочувальні механізми («зелений тариф», наприклад), тощо.
Результати реалізації проекту
Електрогеліопрофіль може бути застосований в кожній будівлі – новобудові або реконструйованій будівлі у відповідності до концепції «енергоактивна будівля». Короткостроковий трансформаційний вплив виявиться у поступовому зменшенні залежності від зовнішніх тепломереж, зменшенні споживання викопних енергоносіїв і зменшенні відповідних витрат. Довгостроковий – додатково до вищенаведеного, виявиться у відмові від централізованого теплопостачання і пов’язаних з цим тепловтрат, у поліпшенні екологічної безпеки, та сталому режимі тепло- та електрозабезпечення в часовій перспективі. Особиста та експлуатаційна безпека обумовлені принципом роботи електрогеліопрофілю і систем з його використанням (енергія де виробляється там і споживається). Сировинна база дозволяє організувати масове виробництво електрогеліопрофілю. При співвідношенні 2м² даху чи фасадів з електрогеліопрофілю на одну людину, може бути отримано до 2*108 МВт*год електричної та до 7*108 МВт*год теплової енергії за рік на 1 мільярд населення для кліматичних умов Середньої Европи.
Широке впровадження енергоактивних будівель призведе до створення енергоавтономних поселень. Сезонна теплова акумуляція буде забезпечена сезонними ґрунтовими акумуляторами тепла будівель. Роль добового та сезонного акумуляторів «сонячної» електричної енергії буде виконувати існуюча електрична мережа країни чи регіону. При відсутності зовнішньої електричної мережі, в якості добового акумулятора «сонячної» електричної енергії можуть бути також використані хімічні електричні акумулятори.
Досягнення мети проекту дозволить: 1) вирішити проблему теплозабезпечення місць сталого перебування людини на довготривалу історичну перспективу без використання викопних джерел енергії; 2) значно збільшити частку «сонячної» електроенергії в загальному балансі енергоресурсів (без використання додаткових земельних ділянок для сонячних електростанцій відповідної потужності); 3) зменшити складові на опалення, приготування гарячої води та електрогенерацію в загальному обсязі екологічного забруднення навколишнього середовища.
Повсюдне впровадження концепції «енергоактивна будівля» з електрогеліопрофілем, по своїм цивілізаційним наслідкам буде аналогічно впровадженню «мирного атому», але апріорі безпечне для людства.
 
Докладніше тут

 

Бизнес Форум MMGP

Форма входа
Поиск