Aurinkoenergian mahdollisuudet maatilalla Pihtauspäivä, Pori

Transkriptio

1 Aurinkoenergian mahdollisuudet maatilalla Pihtauspäivä, Pori Sakari Aalto, Ulvila Aurinkoteknillinen yhdistys ry Sakari Aalto, ATY 1

2 Aurinkotalo Aalto m Lämpökytkennät 1. Lämmöntuotto: Hakestokeri ja kattila Sähkö varalla 3. Aurinkopiiri: Tinox absorbaattori 2. Lämmönjako: Kosteiden tilojen lattialämmitys 6 mm polykarbonaattikate Kattoikkuna integroitu keräimeen Patteriverkosto mm eristys Sakari Aalto, ATY 2

3 perustettu v Sakari Aalto, ATY 3

4 m2/kwh/vuosi / Teoreettinen säteilymaksimi kiinteälle kallistetulle tasolle, kaltevuus n.45 astetta (Suomi) Sakari Aalto, ATY 4

5 Aurinkolämpö Säteilyn muuttuminen lämmöksi absorbtio- pinnassa - katetut tasokeräimet - tyhjiöputkikeräimet - keräimet ilman katemateriaalia - nestekiertoiset keräimet - ilmakiertoiset keräimet Aurinkosähkö Säteily aiheuttaa valosähköiseen ilmiön aurinkokennossa (PV = photovoltaic) - tasavirtaa (DC) - tuotantokulut Suomessa n cent / kwh 10 v kuoletusajalla - kannattavuus syntyy ostosähkön korvaamisesta Sakari Aalto, ATY 5

6 Aurinkolämpökeräimen hyötysuhde - riippuu lämpötilatasosta, vuositasolla hyötysuhde on n % - tyhjiöputki on n. 20 % tasokeräintä parempi ( kwh neliömetriltä vuodessa ) Aurinkosähköpaneelin hyötysuhde - Ohutkalvopaneeli, hyötysuhde 5-7 % - Kiteinen pii, hyötysuhde % ( kwh neliömetriltä vuodessa) Sakari Aalto, ATY 6

7 Keräimen hyötysuhde, ympäristön ja keräinpinnan lämpötilaeron suhteen, säteily 1000 W / m2 tyhjiöputkikeräin kattamaton tasokeräin Lämpötilataso: tasokeräin Sakari Aalto, ATY 7

8 Aurinkokennon toimintaperiaate Sakari Aalto, ATY 8

9 Kallistuva ja kiertyvä suuntauslaite lisää vuosituottoa n. 40 % (solar tracking) Käytössä lähinnä aurinkosähköpaneeleissa Sakari Aalto, ATY 9

10 Aurinkosähköjärjestelmä; paneeli, säädin, V tai 1- tai 3-vaihetta akusto ja invertteri, DC /ACmuunnin verkkoinvertteri Sakari Aalto, ATY 10

11 Integroitu suurkeräin on suojassa tuulelta Saarentie, Pori, rakennusvaihe Sakari Aalto, ATY 11

12 1 m3 haketta voi sisältää vettä 100 l = 80 kwh veden haihduttaminen per litra = 625 Wh sidoksien irrottaminen per litra = 175 Wh Yhteensä per litra 800 Wh = 0,8 kwh Sakari Aalto, ATY 12

13 Kattamaton tasokeräin, lämmönsiirtoaineena kuivausilma Biomassan kuivaus (hake, heinä, olki) - polttoaineen säilyvyys parempi - rahtikulut alenevat - kattilateho parempi kuivalla kuin kostealla polttoaineella kesäpäivän energiantuotto kwh Sakari Aalto, ATY 13

14 Talokohtainen aurinkolämpöjärjestelmä - tukee päälämmönlähdettä helmi-lokakuussa - korvaa päälämmönlähteen touko-elokuussa Aurinkokeräimet - Tasokeräin / Tyhjiöputkikeräin 1 / 0,8 - tuotto kwh per keräinneliömetri neliömetriä per omakotitalo Vesivaraaja (vuorokausivaraaja) litraa per keräinneliömetri Sakari Aalto, ATY 14

15 Energiantuotto vuodessa neliömetriltä Suomessa esimerkkinä itserakennettu, nestekiertoinen tasokeräin Ulkoilman ja kuuman puolen lämpötilaero : 25 astetta 582 kwh 50 astetta 362 kwh 75 astetta 203 kwh Sakari Aalto, ATY 15

16 Katettu tasokeräin (glazed solar thermal collector) energiavirrat Sakari Aalto, ATY 16

17 Erään absorbaattorivalmistajan vertailutaulukko absorbaattoripintojen välillä kwh/vuosi Sakari Aalto, ATY 17

18 Aurinkolämpöjärjestelmä, termosifonikeräin ja varaaja Sakari Aalto, ATY 18

19 Lämmön kerrostuminen Sakari Aalto, ATY 19

20 Auringon osuus (SF) 6 päivän aikana erilaisilla varaajan lämmönvaihdin- ja sähkövastusratkaisuilla. Paras järjestelmä sai 92,7 % auringosta Sakari Aalto, ATY 20

21 Aurinkoenergian käyttö pihalämmitykseen Sakari Aalto, ATY 21

22 Auringonvalon johtaminen sisätiloihin esim. Solatube Daylighting Systems Sakari Aalto, ATY 22

23 Aurinkolämmön käyttö biokaasuprosessiin, prosessilämpötila yleensä 35 astetta Metaani on arvokkaampaa energiaa kuin aurinkolämpö Kaasukello Keräimet Reaktori Sakari Aalto, ATY 23

24 Absorbtiokylmäkone Sakari Aalto, ATY 24

25 Koska Satakunnasta saadaan oma aurinkokuivattu elintarvike? Sakari Aalto, ATY 25

26 Sakari Aalto, ATY 26