Energii regenerabile

> Sisteme neconventionale > Energii regenerabile

Desi in prezent, combustibilii clasici reprezinta cea mai ieftină şi la îndemână resursă energetică, argumente majore au reimpus interesul economic pentru promovarea resurselor energetice regenerabile:

necesitatea unei dezvoltari durabile care sa prezerve sanatatea umana si mediul
previzionarile privind epuizarea rapida a resurselor de combustibili clasici;
securitatea in aprovizionare;
necesitatea asigurarii unui grad mai mare de independenta energetica.

Comunitatea internationala, a stabilit obiectivele, restrictiile si masurile necesare pentru promovarea rapida a sistemelor solare in conformitate cu principiile dezvoltarii durabile. De altfel prin Protocolul de la Kyoto, semnat in 2005 ,s-a fixat ca tinta pentru 2010 obtinerea de energie din surse neconventionale pentru mai mult de 12% din necesarul total si producerea a mai mult de 21% din necesarul de energie electrica din surse de energie curate.

Directiile de cercetare actuale urmaresc sa raspunda masurilor ce se impun pentru asigurarea resuselor energetice necesare unei dezvoltari durabile in contextul epuizarii rapide a resurselor conventionale.

Cele mai utilizate forme de energie regenerabilă sunt:

Energia solară
Energia geotermală
Energia apei
Energia vântului
Energia biomasei

La nivel mondial , energia vantului, energia apei , energia geotemala sau a biomasei se utilizeaza pentru producerea energiei electrice si furnizarea acesteia in retelele energetice nationale. In tabelul urmator se exemplifica sursele si formele de energie pentru producerea energiei electrice în vederea furnizării în reţelele energetice naţionale.

Forma de energie	Sursa de energie	Capacitate	Ţări cu realizări
Energia vântului	Energia cinetică a vântului	300kWel…5MWel (2005)	SUA, Germania, Spania, India, etc
Energia apei	Energia cinetică a apei	5GWel – râuri 1MWel – dimens. reduse	Canada, Austria, Scandinavia, etc
Energie geotermală de adâncime	Apă sau abur cu temperatură ridicată	20…50Mwel	Filipine, Kenia, Costa Rica, Islanda, SUA, etc
Energia biomasei	Lemn, culturi agricole, masă vegetală	100kWel…50MWel.	Elveţia, Germnia, Scandinavia, etc
Energie solară	Radiaţie solară directă sau difuză	1kWel…câţiva MWel	Germania, Japonia, Luxemburg, etc

Energia electrica se poate produce si local si in tabelul urmator se exemplifica aceasta.

Forma de energie	Sursa de energie	Capacitate	Ţări cu realizări
Energie solară Panouri fotovoltaice	Radiaţia solară	câţiva Wel…câţiva kWel	China, Africa, etc.
Energia vântului	Vânt cu viteză redusă	100Wel…80kWel	China, Mongolia, etc
Energia apei	Potenţialul apei	câtiva kWel … 25MWel	Numeroase ţări

Energia solara , energia geotermala si biomasa se utilizeaza atat pentru incălzirea şi răcirea suprafetelor . In functie de sursa de energie , in tabelul de mai jos sunt indicate capacitatile realizate si tarile cu realizari in acest domeniu.

Forma de energie

Sursa de energie

Capacitate

Ţări cu realizări

Energie solară

Panouri solare

Radiaţia solară

5…10m2 casnic

>20m2 comercial,

industrial

Potenţial termic

redus

6…8kWterm

Austria, Germania,

Elveţia, etc.

Energie

geotermală de

adâncime

Apă sau abur cu

temperatură

ridicată

2…30MWterm

Filipine, Kenia,

Costa Rica,

Islanda, SUA, etc

Biomasă

Lemn, peleţi,

culturi agricole,

masă vegetală

2…50kWterm

casnic

600kW…

60MWterm

încălzire cartier

Germania, Austria,

Canada,

Scandinavia, etc

În toate ţările cu realizări notabile în ceea ce priveşte energiile regenerabile, un impact esenţial asupra dezvoltării acestui domeniu, a fost reprezentat de adoptatea unui număr mare de reglementări legislative stimulative, inclusiv diferite forme de subvenţii. La ora actuală, piaţa este în continuă dezvoltare, pentru toate tipurile de energii regenerabile.

Domeniul energiilor regenerabile este într-o adevărată expansiune, influenţată pozitiv de reglementări legislative stimulative. Asemenea reglementări constau de exemplu în subvenţionarea preţului tuturor tipurilor de panouri solare pentru producerea apei calde, sau achiziţionarea de către compania energetică naţională din Germania ,ţara din Europa cu cea mai largă preocupare în domeniul energiilor regenerabile, a curentului electric produs cu ajutorul panourilor fotovoltaice, la un preţ mult mai mare decât cel de vânzare a energiei electrice, pe o durată de până la 25 ani.

România dispune de un potenţial insuficient valorificat în domeniul resurselor energetice regenerabile si avand in vedere conditiile climatice favorabile din tara noastra, acestea permit promovarea formelor regenerabile de energie, in scopul economisirii resurselor primare , ameliorarii eficientei energetice si reducerii poluarii.

Principalele obiective urmarite la ora actualase refera la:

îmbunătăţirea calităţii aerului, apei şi solului prin reducerea gradului de poluare cauzată prin arderea lemnului şi a combustibililor fosili utilizaţi pentru producerea energiei termice folosite pentru încălzire şi obţinerea de apă caldă menajeră
stimularea utilizării sistemelor care folosesc sursele de energie regenerabilă, nepoluante;
utilizarea Sisteme care folosesc energie solară pentru preparea apei calde menajere si in mod particular pentru incalzire;
Folosirea sistemelor care utilizeaza apa geotermala pentru incalzire;
Valorificarea energiei eoline pentru functionarea sistemelor care folosesc surse de energie regenerabila;
promovarea rapida a unor tehnologii inovatoare si rentabile;
cresterea sigurantei in alimentarea cu energie;
imbunatatirea eficientei energetice.
acoperirea tuturor cerintelor de energie ale unui consumator – electricitate , incalzire, climatizare si apa calda.

Sisteme de încălzire cu energie regenerabilă

Având în vedere necesarul de energie termică extrem de redus, datorat pierderilor perimetrale

minime şi faptului că se recuperează căldura aerului evacuat, în sistemul de ventilare, pentru casele

pasive energetic, la fel ca ca şi în cazul celor cu consum energetic redus dealtfel, este posibilă

utilizarea eficientă a surselor regenerabile de energie, cum sunt biomasa solidă (de ex. peleţi) sau

pompele de căldură. Ambele soluţii pot fi utilizate în combinaţie cu energia solară.

În figura 1 este prezentat un sistem de utilizare combinată a energiei biomasei solide şi a

energiei solare, iar în figura 2 este prezentat un sistem de încălzire tipic pentru casele pasive, care include ventilare cu recuperarea căldurii, o pompă de căldură şi panouri solare.

Fig. 1 Utilizarea combinată a biomasei solide şi a energiei solare

1 - unitate electronică de control; 2 - panou solar; 3 - senzor temperatură retur circuit solar; 4 - sistem de pompare pt. circuitul solar; 5 - senzor temperatură pt. apa din boiler; 6 - pompă circuit cazan cu biomasă

Fig. 2 Sistem tipic de încălzire a caselor pasive energetic

Toate sistemele de încălzire şi preparare a apei calde menajere cu ajutorul surselor regenerabile de energie, sunt caracterizate prin valori mult mai reduse ale temperaturii agentului termic şi prin diferenţe de temperatură mult mai mici decât în cazul sistemelor clasice. În continuare sunt prezentate două exemple tipice, care permit înţelegerea uşoară a diferenţelor de regim termic dintre sistemele clasice şi cele funcţionând cu energii regenerabile.

În locul sistemelor clasice de încălzire cu radiatoare, în care regimul termic al agentului de încălzire

este 90°/70°C , la utilizarea energiilor regenerabile, se preferă adesea încălzirea prin pardoseala, caracterizată de parametri termici redusi ai agentului termic , respectiv 50°/40°C . În locul sistemelor clasice de preparare a apei calde menajere, la temperatura de 60…65°C, cu energii regenerabile se prepară a.c.m. la temperaturi de cca. 45°C, evident în cantităţi mai mari.

Cele mai drastice restricţii în ceea ce priveşte reducerea temperaturii agentului termic, sunt impuse în cazul utilizării pompelor de căldură, deoarece la creşterea temperaturii agentului furnizat, scade sensibil eficienţa termică a acestor echipamente.

Cu ajutorul biomasei solide, sau a energieisolare, pot fi atinse regimurile termice ale sistemelor clasice, dar sunt preferate totuşi regimurile cu temperaturi şi diferenţe de temperaturi mai reduse, caracterizate prin pierderi mult mai mici, datorate ireversibilităţilor mai reduse din procesele de transfer termic. În cazul utilizării surselor regenerabile de energie pentru încălzire sau prepararea apei calde menajere, o atenţie deosebită este acordată acumulării energiei termice.

Având în vedere preţurile ridicate ale echipamentelor de conversie a energiilor regenerabile în energie termică, se evită producerea căldurii şi mai ales a apei calde în regim “instant”, deoarece acest regim solicită sarcini termice ridicate, iar costurile echipamentelor necesare ar fi de asemenea ridicate.

O alternativă eficientă este reprezentată de utilizarea a preparatoarelor cu acumulare în care apa caldă să fie preparată în regim cvasi-permanent. La sfârşitul perioadelor de vârf de consum, adică dimineaţa şi seara, se va reduce temperatura apei din boilere, iar în restul timpului, când consumul este foarte redus, echipamentele de încălzire utilizând energii regenerabile, vor ridica din nou temperatura apei. Pentru ca sistemul de acumulare a apei calde să facă faţă în perioadele de vârf de consum, volumul boilerelor trebuie dimensionat corect, în funcţie de consumurile estimate. Un sistem de preparare a apei caldemenajere cu acumulare , este prezentat în figura 3.

Fig. 3. Sistem de preparare a apei calde menajere în boiler, cu energie solară sau altă sursă de energie

Este posibilă utilizarea sistemelor de acumulare a energiei termice şi pentru utilizarea acesteia

în sistemul de încălzire. Astfel de soluţii permit de exemplu acumularea energiei termice solare ziua, pentru ca aceasta să fie utilzată la încălzire, noaptea.

S.C. CLIMA THERM CENTER SRL IASI ofera sisteme care folosesc sursele de energie regenerabilă, nepoluante si anume :

1. SISTEME SOLARE

Captatoare solare cu colector plan pentru montaj pe acoperisuri terasa si inclinate precum si pentru integrarea in acoperis sau montaj independent
- VITOSOL 200 F, 300F – producator VIESSMANN GERMANIA – vezi fisa tehnica
- REHAU SOLECT- producator REHAU GERMANIA- vezi fisa tehnica
- ECOTOP H- producator FERROLI ITALIA- vezi fisa tehnica
Captatoare solare cu colectori cu tuburi vidate pentru montaj pe acoperisuri terasa si inclinate precum si pentru integrarea in acoperis sau montaj independent
- VITOSOL 200 T, 300T – producator VIESSMANN GERMANIA – vezi fisa tehnica
- ECOTUBE- producator FERROLI ITALIA- vezi fisa tehnica

2. SISTEME FOTOVOLTAICE

Captatoare fotovoltaice
- VITOVOLT 100 ,200 – producator VIESSMANN GERMANIA – vezi fisa tehnica

3. SISTEME CU POMPE DE CALDURA

Pompa de caldura apa- apa
- VITOCAL 200 G (tip BW si BWC), 300 G (tip WW si WWC)– producator VIESSMANN GERMANIA – vezi fisa tehnica
- REHAU AQUA- producator REHAU GERMANIA- vezi fisa tehnica
Pompa de caldura sol- apa
- VITOCAL 222 G, VITOCAL 242 Gproducator VIESSMANN GERMANIA – vezi fisa tehnica ,
- VITOCAL 300 G,(tip BW si BWC) , 350 (tip BWH) – producator VIESSMANN GERMANIA – vezi fisa tehnica ,
- REHAU GEO- producator REHAU GERMANIA- vezi fisa tehnica

Pompa de caldura aer- apa
- VITOCAL 300 A,(tip AWC-I si AW-O) , 350 (tip AWC si AWO) – producator VIESSMANN GERMANIA – vezi fisa tehnica
- ALTHERMA – producator DAIKIN JAPONIA – vezi fisa tehnica

Noutati

Termice

Energii regenerabile