Płaskie panele próżniowe – rozwiązanie dla energooszczędnego ciepłownictwa w mieście

Charakterystyka płaskich próżniowych paneli termicznych (HVFP)

Panele HVFP to innowacyjne połączenie klasycznej konstrukcji kolektorów płaskich z wysoką izolacyjnością termiczną, osiągniętą dzięki zastosowaniu próżni. Próżnia, znajdująca się między absorberem a szybą ochronną, minimalizuje straty ciepła, znacząco zwiększając efektywność konwersji energii słonecznej. Dodatkowo, selektywna powłoka absorpcyjna maksymalizuje pochłanianie promieniowania słonecznego, co w połączeniu z właściwościami izolacyjnymi próżni umożliwia osiąganie temperatur zasilania na poziomie 90°C, nawet w okresie jesienno-zimowym. Dzięki temu kolektory HVFP mogą pełnić funkcję samodzielnego źródła ciepła w sezonie letnim oraz stanowić efektywne wsparcie dla wysokotemperaturowych systemów ciepłowniczych w okresach przejściowych i zimowych.

Kompaktowa i nieskomplikowana konstrukcja kolektorów próżniowych przekłada się na ich dłuższą żywotność (20 lat gwarancji producenta) oraz podwyższoną odporność na warunki atmosferyczne. Kompaktowe rozmiary ułatwiają montaż i serwis, a specjalny wskaźnik na każdym panelu umożliwia wizualną weryfikację stanu próżni bez konieczności angażowania specjalistów.

Studium przypadku: instalacja 4,2 MW w Sondershausen (Niemicy)

Przykładem udanej dekarbonizacji wysokotemperaturowego systemu ciepłowniczego z wykorzystaniem Paneli HVFP TVP Solar jest instalacja w niemieckim mieście Sondershausen. W obliczu regulacji prawnych, operator lokalnej sieci ciepłowniczej stanął przed wyzwaniem znalezienia rozwiązania, które spełni zarówno wymagania środowiskowe, jak i specyficzne warunki klimatyczne miasta. Kluczowym problemem było zapewnienie wysokich parametrów pracy i znaczącego pokrycia zapotrzebowania na ciepło przez cały rok, w tym w okresie jesienno-zimowym.

W Sondershausen zainstalowano system solarny o mocy 4,7 MW, składający się z 3105 próżniowych kolektorów TVP Solar o łącznej powierzchni 6086 m². Dzięki wysokiej sprawności kolektorów, roczna produkcja ciepła przekracza 3 GWh, osiągając temperaturę zasilania 93°C nawet zimą. Instalacja obejmuje również zasobnik buforowy o pojemności 1000 m³ oraz infrastrukturę technologiczną umożliwiającą integrację z siecią ciepłowniczą. System ciepłowniczy w Sondershausen opiera się na zróżnicowanym miksie źródeł energii, w skład którego wchodzą: gazowy układ kogeneracyjny (52% udziału), kogeneracja biomasowa (13%), szczytowy kocioł gazowy (23%) oraz instalacja solarna (12% udziału).

Woda jako solarne medium grzewcze

W odróżnieniu od standardowych systemów solarnych, w których stosuje się roztwory glikolu, kolektory HVFP umożliwiają wykorzystanie wody jako medium grzewczego w obiegu pierwotnym. Wysoka izolacyjność kolektorów oraz zaawansowany system kontroli HTF skutecznie chronią instalację przed zamarzaniem, eliminując konieczność stosowania glikolu. Zastosowanie wody przynosi szereg korzyści, takich jak większa pojemność cieplna, niższa lepkość, wyższa efektywność wymiany ciepła oraz mniejsze opory hydrauliczne. Dodatkowo, rezygnacja z glikolu obniża koszty eksploatacyjne i upraszcza obsługę systemu.

Korzyści środowiskowe i redukcja emisji

Realizacja projektu w Sondershausen przyniosła wymierne korzyści ekologiczne, potwierdzone badaniami zgodnymi z normą ISO 24194. Wykazano, że instalacja osiąga założoną produkcję ciepła i parametry pracy, zapewniając niezawodną produkcję ciepła przez cały rok, nawet w trudnych warunkach zimowych.

Potwierdzone korzyści:

• Roczna oszczędność gazu ziemnego: 368 000 m³
• Roczna redukcja emisji CO₂: 732 tony
• Roczna produkcja ciepła: >3 GWh
• Parametry zasilania sieci ciepłowniczej: 70-93°C całorocznie
• Udział ciepła z instalacji solarnej w bilansie energetycznym ciepłowni: 12%

Podsumowanie

Przykład instalacji w Sondershausen dowodzi, że płaskie kolektory próżniowe (HVFP) stanowią efektywne wsparcie dla wysokotemperaturowych sieci ciepłowniczych, nawet w trudnych warunkach klimatycznych. Ich wysoka sprawność, stabilne parametry zasilania oraz wysoka produkcja ciepła czynią je atrakcyjną alternatywą dla tradycyjnych technologii solarnych. W kontekście polskiego ciepłownictwa, wdrożenie technologii HVFP może znacząco zwiększyć udział OZE w systemach ciepłowniczych, jednocześnie utrzymując niskie koszty produkcji ciepła i uniezależniając je od wahań cen paliw kopalnych.

W kontekście dynamicznego rozwoju technologii solarnych i hybrydowych rozwiązań energetycznych, warto zwrócić uwagę na firmę Eneria, która oferuje szeroki wachlarz rozwiązań z zakresu paneli solarnych oraz hybrydowych systemów energetycznych opartych na panelach solarnych i kogeneracji. Eneria, jako doświadczony gracz na rynku, dostarcza kompleksowe rozwiązania, obejmujące projektowanie, montaż i serwis instalacji solarnych, a także integrację z systemami kogeneracyjnymi, umożliwiającymi jednoczesną produkcję energii elektrycznej i cieplnej. Dzięki temu, klienci Enerii mogą korzystać z efektywnych i ekologicznych rozwiązań, dostosowanych do ich indywidualnych potrzeb i specyfiki działalności

Materiał sponsorowany