Центральное солнечное отопление - Central solar heating

Центральное солнечное отопление это предоставление центральное отопление и горячая вода из солнечная энергия системой, в которой вода нагревается централизованно множеством солнечные тепловые коллекторы (центральные солнечные отопительные установки - CSHP) и распространяются через районное отопление трубопроводные сети (или системы «блочного отопления» в случае небольших установок).

В блочных системах солнечные коллекторы обычно устанавливаются на крышах зданий. В системах централизованного теплоснабжения коллекторы могут быть установлены на земле.

Центральное солнечное отопление может включать в себя крупномасштабные хранение тепла, масштабирование от суточного хранения до сезонное хранение тепловой энергии (СТЭС). Накопление тепла увеличивает солнечная фракция - соотношение между получением солнечной энергии и общим потреблением энергии в системе - для солнечных тепловых систем. В идеале цель применения сезонного накопления состоит в том, чтобы накапливать солнечную энергию, собранную в летнее время, в зимний месяц.

По сравнению с небольшими солнечными системами отопления (солнечные комбинированные системы ), системы центрального солнечного отопления имеют лучшее соотношение цены и качества из-за более низкой стоимости установки, более высокого теплового КПД и меньшего количества обслуживания. В некоторых странах, таких как Дания Крупные солнечные станции централизованного теплоснабжения полностью конкурентоспособны с финансовой точки зрения по сравнению с другими формами производства тепла.[1]

Центральные солнечные системы также могут использоваться для солнечное охлаждение в виде централизованное охлаждение. В этом случае общая эффективность высока из-за высокой корреляции между потреблением энергии и солнечным излучением.

Центральное солнечное отопление Marstal площадью 18 365 м². Он покрывает треть потребляемой Марсталью тепла.

Крупнейшие CSHP

ИмяСтранаВладелецРазмер солнечного коллектораТермический
Мощность		Ежегодный
производство		Установка
год		Место хранения
объем		Тип хранилища
Удобства		Производитель коллектора
м²МВтthГВтчм³
СилькеборгDKСилькеборг Фьернварме157,00011080201664,000Водный танкARCON (DK)[2][3][4][5][6]
VojensDKVojens Fjernvarme70,00050352012-2015203,000Изолированный водоем
Водный танк		ARCON (DK)[7][8][9]
Порт-Огаста, Южная АвстралияАвстралияСолнечные фермы51,50036.42016Ольборгский CSP. Опреснение овощей. 1,5 МВт электроэнергии[10][11]
Грамм (Дания)44,8013120.82009-122,000Изолированный водоем.
Электрокотел мощностью 10 МВт
Тепловой насос 900 кВт 		[12][13]
Габриэла Мистраль, Эль-Лоа, Пустыня АтакамаЧилиCODELCO шахта43,92027-3452-8020134,300Водный танкАРКОН (ДК). Поставляет электровыделение медный процесс[5][14][15][16]
DronninglundDK37,5732618201460,000Изолированный водоемАрКон (Дания)[17][18]
Чжунба, 4700 метров над уровнем моря[19]Тибет (Китай)34,65020201915,000Водный танкАрКон[20][21]
RingkøbingDK30,00022.6142010-2014АрКон[22]
BrønderslevDK27,00016.68,000Водный танкCSP параболический желоб[23][24][25]
Лангкази, Высота 4600 метров[26]Тибет (Китай)22,000201815,000Изолированный водоемАрКон[20][27]
HjallerupDK21,432[28]
VildbjergDK21,23414.59.52014АрКон[29]
HelsingeDKHelsinge Fjernvarme19,588149.42012-2014[30]
HadsundDKХадсунд Фьернварме20,5131411.52015ARCON (DK)[31]
Nykøbing SjllandDK20,084149.5ARCON (DK)[32]
GråstenDK19,024139.72012ARCON (DK)[33]
BrdstrupDKBrdstrup Fjernvarme18,612148.92007/20125,000
19,000		Водный танк
Скважинное хранилище, изолированное ракушки		ARCON (DK)[34][35]
TarmDK18,58513.192013ARCON (DK)[36]
МарстальDKМарсталь Фьернварме17,94313.58.51996–20022,100
3,500
75,000		Водный танк
Яма с песком и водой
Изолированный водоем		Sunmark / ARCON (Дания). Питает 0,75 МВт Турбина ORC[37][38][39][40]
JetsmarkDK15,18310.67.62015Аркон / Санмарк (Дания)[41]
ОксбёльDK14,7459.97.72010/2013Sunmark (DK)[42]
JægersprisDK13,4058.662010Sunmark (DK)[43]
СидLangelandDK12,5007.57.52013Sunmark (DK)[44]
ГренааDK12,0968.45.82014Аркон (Дания)[45]
СидФальстерDK12,0948.562011Аркон (Дания)[46]
HvidebækDK12,0388.65.72013Аркон (Дания)[47]
SbyDKSæby Fjernvarme11,86686.32011Sunmark (DK)[48]
ТофтлундDK11,0007.45.42013Sunmark (DK)[49]
KungälvSEKungälv Energi AB10,0487.04.520001,000Водный танкARCON (DK)
Свебёлле-Вискинге10,0005.352011/2014[50]
КарупDK8,0635.43.72013ARCON (DK)[51]
StrandbyDKStrandby Varmevrk8,0005.63.62007ARCON (DK)[52]
NykvärnSETelge Energi AB7,5005.33.419851,500Водный танкТекнотерм (SE)
ARCON (DK)
CrailsheimDE7,300201237,500СкважинаВагнер, Schüco, Aquasol, Асгард[53][54]
ÆrøskøbingDKÆrøsk øping Fjernvarme7,0503.431998/20101,200Водный танкARCON / Sunmark (DK)[55]
Шахта Ла ПарреньяМексикаPeñoles6,2704,4660Водный танкАРКОН (ДК). Поставляет электровыделение процесс[56]
ФалькенбергSEFalkenberg Energi AB5,5003.92.519891,100Водный танкТекнотерм (SE)
ARCON (DK)
НеккарзульмDEStadtwerke Neckarsulm5,0443.52.3199725,000Почвенный теплообменникSonnenkraft (DE)
ARCON (DK)
UlstedDKUlsted Fjernvarme5,0003.52.220061,000Водный танкARCON (DK)
FriederichshafenDETechnische Werke Fried.4,2503.01.9199612,000Бетонный резервуар в землеARCON (DK)

Источник: Ян Эрик Нильсен, PlanEnergi, DK.

Аккумуляторная башня централизованного теплоснабжения от Тайсс возле Кремс-ан-дер-Донау в Нижней Австрии с тепловой мощностью 2 ГВтч.

Далее вы найдете завод в Райзе (DK) с новым производителем коллекторов Marstal VVS (DK), завод в Ry (DK), один из старейших в Европе, завод в Гамбурге и ряд заводов площадью менее 3000 м². Уместно упомянуть, что на острове Эрё в Дании находятся три основных CSHP: Marstal, røskøping и Rise.

История центральных солнечных станций отопления

Приведенная здесь история CSHP представляет собой в основном скандинавско-европейский взгляд на эту тему.

Швеция сыграла важную роль в развитии крупномасштабного солнечного отопления. Согласно (Dalenbäck, JO., 1993), первые шаги были сделаны в начале семидесятых годов в Linköping, Швеция, за которой последовал зрелый пересмотр в 1983 г. Lyckebo, Швеция. Вдохновленный этой работой, Финляндия разработал свой первый завод в Керава, а Нидерланды построил первый завод в Гронинген. Эти заводы указаны в Международное энергетическое агентство Автор (Dalenbäck, JO., 1990). Обратите внимание, что эти заводы уже сочетали CSHP с крупномасштабным накоплением тепла.

Первые крупномасштабные поля солнечных коллекторов были созданы на месте в Торвалле, Швеция, 1982 г., 2000 м² и Малунг, Швеция, 640 м². Сборные коллекторные массивы были представлены в Нюкварн, Швеция, 4000 м² в 1985 году. С самого начала существовала сильная международная перспектива и сотрудничество в этой области исследований благодаря исследованиям с Европейским сообществом (Dalenbäck, JO., 1995) и Международным энергетическим агентством (Dalenbäck, JO., 1990 ). Дания действительно вошла в эту область исследований параллельно со шведской деятельностью с заводом в Вестер Небель в 1987 году один завод в Saltum в 1988 г. и один в Ry в 1989 г. - приобретение ноу-хау для сборных солнечных коллекторов большого размера шведской компанией Teknoterm доминирующей компанией ARCON, Дания. В конце 1990-х Германия и Швейцария были активны среди других с заводами в Штутгарт и Хемниц.

Из-за низких цен на землю в странах Северной Европы новые коллекторные массивы монтируются на земле (бетонный фундамент или свайный стали) на подходящих участках (малоурожайное сельское хозяйство, промышленность и т. д.). Страны с высокими ценами на землю, как правило, размещают солнечные коллекторы на крышах зданий, следуя варианту CSHP «блочная установка». В Северной Европе 20% солнечного тепла от годовой потребности в отоплении является экономическим оптимумом для теплоцентрали при использовании наземных резервуаров. Если используется водохранилище, доля солнечной энергии может достигать 50%.[57]

К 1999 г. действовало 40 CSHP в г. Европа генерируя около 30 МВт тепловой энергии [1][постоянная мертвая ссылка ].

Связанные системы

Центральное солнечное отопление - это подкласс крупномасштабных систем солнечного отопления - термин, применяемый к системам с площадью солнечных коллекторов более 500 м².

Водоносные горизонты, скважины и искусственные пруды (стоимостью 30 евро / м³) используются в качестве аккумуляторов тепла (с эффективностью до 90%) в некоторых центральных солнечных отопительных установках, которые позже извлекают тепло (аналогично наземному аккумулятору) через большой тепловой насос для снабжения. районное отопление.[58][59] Некоторые из них перечислены в таблице выше.

В Альберта, Канада в Солнечное сообщество Drake Landing достигла мирового рекорда 97% годовой доли солнечной энергии для нужд отопления, используя солнечно-тепловые панели на крышах гаражей и аккумуляторы тепла в скважина кластер.[60][61][62]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Николя Перес-Мора и др .: Солнечное централизованное отопление и охлаждение: обзор. Международный журнал энергетических исследований 42, 4, 2018, 1419-1441 Дои:10.1002 / er.3888.
  2. ^ Виттруп, Санне (10 января 2017 г.). "Verdens største solfangeranlæg i drift i Silkeborg". Ingeniøren.
  3. ^ Корнум, Рене (15 июля 2016 г.). "Verdens største solvarmeanlæg på vej ved Silkeborg". Ingeniøren.
  4. ^ «Рекордная солнечная система отопления готова вовремя». Euroheat & Power. 9 января 2017 г.. Получено 12 января 2017.
  5. ^ а б «DBDH - Рекордная солнечная система отопления готова вовремя». 9 января 2017 г.. Получено 12 января 2017.
  6. ^ Текущие данные о датских солнечных тепловых станциях (щелкните Силькеборг на юго-западе Дании, затем «О заводе»)
  7. ^ Виттруп, Санне (14 июня 2015 г.). "Verdens største damvarmelager indviet i Vojens". Ingeniøren. Архивировано из оригинал в 2015-10-19. Получено 2015-11-01.
  8. ^ http://xqw.dk/work/FG22/okt/Projektforslag_for_udvidelse_af_Vojens_solvarme_med_bilag.pdf[постоянная мертвая ссылка ]
  9. ^ Текущие данные о датских солнечных тепловых станциях (щелкните Vojens на юго-западе Дании, затем «О заводе»)
  10. ^ "Сандроп Фармс Порт Огаста". Получено 12 января 2017.
  11. ^ "ЗАСЕДАНИЕ ПОВЕСТКИ ДНЯ СОВЕТА ОЦЕНКИ РАЗВИТИЯ № 123" (PDF). Городской совет Порт-Огаста. Городской совет Порт-Огаста. 2014-08-12. Получено 2015-10-14.
  12. ^ Каталог для магазинов varmepumpeprojekter i fjernvarmesystemet стр. 59. Ноябрь 2014 г.
  13. ^ Текущие данные о датских солнечных тепловых станциях (нажмите «Грамм» в Юго-Западной Дании, затем «О растении»)
  14. ^ «Медный рудник - пустыня Атакама, Чили». Аркон-Санмарк. Получено 12 января 2017.
  15. ^ Баербель Эпп (28 ноября 2016 г.). «Чили: постоянный контроль температуры электролитической ванны повышает качество медного катода». Solarthermalworld.org. В архиве из оригинала 12 января 2017 г.. Получено 12 января 2017.
  16. ^ "Коделько Габриэла Мистраль". Получено 12 января 2017.
  17. ^ Текущие данные о датских солнечных тепловых станциях (щелкните Дроннинглунд в Северной Дании, затем «О заводе»)
  18. ^ "Brochure dronninglund 2015 booklet eng print". стр. 5–8. Получено 29 апреля 2017.[постоянная мертвая ссылка ]
  19. ^ «Чжунба Сянь». Mapcarta.
  20. ^ а б Баербель, Эпп (25 ноября 2019 г.). «Вторая система SDH Arcon-Sunmark запущена и работает в Тибете». Солнечный мир. В архиве из оригинала 13.01.2020.
  21. ^ «Крупный проект солнечного централизованного теплоснабжения в Китае». Euroheat & Power. 25 июня 2019.
  22. ^ Текущие данные о датских солнечных тепловых станциях (щелкните Рингкёбинг в Западной Дании, затем «О заводе»)
  23. ^ Эпп, Бербель (11 августа 2017 г.). «Дания: Концентрация солнечных коллекторов для централизованного теплоснабжения в Северной Европе». www.solarthermalworld.org. Получено 12 ноября 2017.
  24. ^ Установка CSP в сочетании с ТЭЦ на биомассе по ORC-технологии
  25. ^ «Aalborg CSP-Brønderslev CSP с проектом ORC». solarpaces.nrel.gov. 17 мая 2017.
  26. ^ "Лангкази Сиань". Mapcarta.
  27. ^ Баербель, Эпп (29 января 2019 г.). ""SDH - проверенная технология с долгой историей успеха"". Солнечный мир.
  28. ^ Текущие данные о датских солнечных тепловых станциях (щелкните Хьяллеруп в Западной Дании, затем «О заводе»)
  29. ^ Текущие данные о датских солнечных тепловых станциях (щелкните Vildbjerg в Западной Дании, затем «О заводе»)
  30. ^ Текущие данные о датских солнечных тепловых станциях (щелкните Helsinge в Восточной Дании, затем «О заводе»)
  31. ^ Текущие данные о датских солнечных тепловых станциях (щелкните Хадсунд в Западной Дании, затем «О заводе»)
  32. ^ Текущие данные о датских солнечных тепловых станциях (щелкните Nykøbing Sjælland в Восточной Дании, затем «О заводе»)
  33. ^ Текущие данные о датских солнечных тепловых станциях (щелкните Gråsten в Южной Дании, затем «О растении»)
  34. ^ Текущие данные о датских солнечных тепловых станциях (щелкните Brdstrup в Центральной Дании, затем «О заводе»)
  35. ^ "Brædstrup Solpark". п. 14. Получено 29 апреля 2017.[постоянная мертвая ссылка ]
  36. ^ Текущие данные о датских солнечных тепловых станциях (щелкните Тарм в Западной Дании, затем «О растении»)
  37. ^ Текущие данные о датских солнечных тепловых станциях (щелкните Marstal в Южной Дании, затем «О заводе»)
  38. ^ "Sunstore 4 - Централизованное теплоснабжение из 100% возобновляемых источников". Sunstore. Архивировано из оригинал 26 февраля 2017 г.. Получено 29 апреля 2017.
  39. ^ "Marstal Fjernvarme - vandbehandling og solvarme". Силхорко. Получено 29 апреля 2017.[постоянная мертвая ссылка ]
  40. ^ Første danske ORC kraftvarme maskine i Marstal[постоянная мертвая ссылка ], Август 2013
  41. ^ Текущие данные о датских солнечных тепловых станциях (щелкните Jetsmark в Северной Дании, затем «О заводе»)
  42. ^ Текущие данные о датских солнечных тепловых станциях (щелкните Oksbøl в Западной Дании, затем «О заводе»)
  43. ^ Текущие данные о датских солнечных тепловых станциях (щелкните Jægerspris в Восточной Дании, затем «О заводе»)
  44. ^ Текущие данные о датских солнечных тепловых станциях (щелкните Langeland в Южной Дании, затем «О растении»)
  45. ^ Текущие данные о датских солнечных тепловых станциях (щелкните Гренаа в Северной Дании, затем «О заводе»)
  46. ^ Текущие данные о датских солнечных тепловых станциях (щелкните Falster на юго-востоке Дании, затем «О растении»)
  47. ^ Текущие данные о датских солнечных тепловых станциях (нажмите Hvidebk в Восточной Дании, затем «О заводе»)
  48. ^ Текущие данные о датских солнечных тепловых станциях (щелкните Sæby в Северной Дании, затем «О заводе»)
  49. ^ Текущие данные о датских солнечных тепловых станциях (щелкните Тофтлунд в Южной Дании, затем «О заводе»)
  50. ^ Текущие данные о датских солнечных тепловых станциях (щелкните Svebølle-Viskinge в Восточной Дании, затем «О заводе»)
  51. ^ Текущие данные о датских солнечных тепловых станциях (щелкните Каруп в Северной Дании, затем «О заводе»)
  52. ^ Текущие данные о датских солнечных тепловых станциях (щелкните Strandby в Северной Дании, затем «О заводе»)
  53. ^ «Солнечное централизованное отопление в Крайльсхайме с сезонным хранением в скважинах - Solarthermalworld». Получено 29 апреля 2017.
  54. ^ http://www.stw-crailsheim.de/stadtwerke-crailsheim/top-themen/projekt-solaranlage.html
  55. ^ Текущие данные о датских солнечных тепловых станциях (щелкните Ærøskøping в Южной Дании, затем «О заводе»)
  56. ^ Баербель Эпп (1 декабря 2016 г.). «Мексика: Второе тематическое исследование солнечного тепла в добыче меди». Solarthermalworld.org. Получено 12 января 2017.
  57. ^ Виттруп, Санне. "Dansk solteknologi mod nye verdensrekorder " Ingeniøren, 23 октября 2015 г. Дата обращения: 16 июля 2016 г.
  58. ^ Эпп, Бербель (17 мая 2019 г.). «Сезонное ямовое хранение тепла: ориентир затрат 30 евро / м³». Солнечный мир. В архиве из оригинала 2 февраля 2020 г.
  59. ^ Каллесё, А.Дж. И Вангкильде-Педерсен, Т. «Подземный накопитель тепловой энергии (УТЭС) - 4 ПТЭС (Карьерный накопитель тепловой энергии), 10 МБ» (PDF). www.heatstore.eu. п. 99.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  60. ^ Вонг Б., Торнтон Дж. (2013). Интеграция солнечных и тепловых насосов В архиве 2016-06-10 в Wayback Machine. Цех возобновляемого тепла. (Силовая установка)
  61. ^ Министерство природных ресурсов Канады, 2012 г. Канадское солнечное сообщество устанавливает новый мировой рекорд по энергоэффективности и инновациям В архиве 2013-04-30 в Wayback Machine. 5 октября 2012 г.
  62. ^ Приземление Дрейка

внешняя ссылка

дальнейшее чтение