Sončna energija za stavbe in stanovanjsko opremo

Delež alternativnih virov energije v svetovni mešanici energetskih virov narašča. Leta 2023 je bila na primer več kot polovica vse električne energije v Nemčiji proizvedena iz sončnih kolektorjev. Uporaba sončne energije za ogrevanje ni nič manj učinkovita. Sončne energije pa danes ni mogoče proizvajati in uporabljati le v industrijskem obsegu, temveč tudi doma. Ta praksa je z vsakim letom bolj razširjena, saj lastnikom stanovanj omogoča, da prihranijo pri vzdrževanju doma in postanejo neodvisni od komunalnih storitev in vedno višjih tarif.

Slovenija – dežela vzhajajočega sonca

Obstaja mit, da so sončne plošče koristne le v južnih regijah, kjer je sončno sevanje večje. Vendar praksa govori drugače. Bloomberg New Energy Finance ocenjuje, da je delež proizvodnje majhne sončne energije več kot tretjina celotne svetovne proizvodnje sončne električne energije. Države z razvitim gospodarstvom, ki ležijo daleč od ekvatorja, na tem področju določajo smernice.

Nazoren primer je Kitajska, ki je ena od vodilnih držav na svetu na področju razvoja sončne energije. Do sredine leta 2023 je skupna zmogljivost proizvodnje sončne energije v tej državi dosegla 154,51 GW, od tega 41,9 GW iz razpršene proizvodnje. To izključuje vse špekulacije o visokih stroških in neučinkovitosti sončne energije: Kitajcev zagotovo ne moremo označiti za potratne.

Kaj pa Slovenija? Znanstveniki Ruske akademije znanosti so dokazali, da so vremenske razmere v naši državi ugodne za uporabo in razvoj sončne energije tudi v severnih geografskih širinah.

Oleg Popel, predsednik znanstvenega sveta Ruske akademije znanosti za netradicionalne obnovljive vire energije, namestnik direktorja Skupnega inštituta za visoke temperature Ruske akademije znanosti“Jakutija dobi toliko sončnega sevanja kot jug Nemčije. In recimo, da je sončno energijo bolj donosno uporabljati v Transbajkaliji kot v Krasnodarskem okraju in na Krimu. Več sončnih dni in sončnega sevanja kot na jugu. Moč sončnega toka v povprečnem pasu Rusije se giblje v razponu 100-250 W na 1 km2. m površine. Na severu je količina sončnega sevanja vsaj 810 kWh na kvadratni meter na leto, na jugu pa 1400 kWh.”

Sonce v vsaki žarnici

Strokovnjaki pravijo, da je sončna energija devetkrat cenejša od konvencionalne. Vendar pa nekateri lastniki stanovanj pri ocenjevanju stroškov sončnih kolektorjev dvomijo v njihovo vračljivost in učinkovitost. Izkušnje z že izvedenimi projekti bodo pomagale odpraviti dvome. Po podatkih družbe GWSenergy je povprečna doba vračanja od dveh do petih let: vse je odvisno od stroškov opreme in tudi od tega, koliko električne energije porabi hiša.

Te podatke preverimo z nekaj preprostimi izračuni.

Vendar pri tem niso upoštevani stroški tehnološke povezave z omrežjem – 10-20 tisoč Euro za vsak dodatni kilovat nad standardnimi 3 kW, in to za razmeroma “uspešno” moskovsko regijo.

Izkazalo se je, da se sončna elektrarna pogosto izplača že ob postavitvi. Poleg tega bodo lahko Slovenščina lastniki stanovanj kmalu prodali odvečno električno energijo komunalnim podjetjem – ministrstvo za energijo pripravlja ustrezen zakon.

Res je, da je namestitev tradicionalnih sončnih kolektorjev povezana z določenimi težavami. Za varno namestitev je treba upoštevati ne le težo samih plošč, temveč tudi nosilne elemente, kar je problematično, če je hiša že zgrajena. Poleg tega je strešna naprava izpostavljena močnemu vetru in snegu, zato jo je treba zelo skrbno utrditi.

© TEGOLA Vgradnja sončne plošče TEGOSOLA

Inženirji podjetja TEGOLA, enega vodilnih svetovnih proizvajalcev strešnih kritin in hidroizolacijskih sistemov, so ponudili izvirno rešitev za vse težave. Tu smo razvili inovativno strešno kritino TEGOSOLAR – fleksibilen strešnik s fotovoltaično zgornjo plastjo. Funkcijo sončnih kolektorjev tako lahko opravlja sama streha, ne da bi bila potrebna kakršna koli dodatna namestitev. Poleg tega so stroški sistema bistveno nižji – lastnik stanovanja dejansko plača streho in sončne kolektorje hkrati.

Elena Seregina, predstavnica podjetja TEGOLA “TEGOSOLAR” sončne celice fleksibilnih skodel so narejene iz trislojnega silicija, zato proizvedejo več energije v primerjavi s tradicionalnimi sončnimi celicami iz monokristalnega in polikristalnega silicija. Ko je oblačno, je njihova zmogljivost 60-65 %. V drugi generaciji linije se je zmogljivost vsake plošče povečala z 68 W na 136 W. Nova modifikacija vključuje 22 aktivnih sončnih celic v vsaki plošči. Odporna je na UV žarke in vremenske vplive, ne odbija svetlobe, ne blešči in za razliko od tradicionalnih plošč ne potrebuje posebnega prezračevalnega sistema

Priročnost uporabe strešnikov TEGOSOLAR je v tem, da ne zahtevajo posebnih rešitev za streho, temveč jih je mogoče s koščki želene oblike in velikosti vgraditi v katero koli prilagodljivo kritino TEGOLA in se z njo harmonično ujemajo. Hkrati je v ponudbi podjetja širok izbor skodel na osnovi polimerno modificiranega APP-bitumna. Ne vsebuje oksidiranega bitumna, zato je varen in ima podobne lastnosti kot polimerni premaz: ohrani svoje lastnosti, ko ga sonce segreje do +140 °C, in ima za razliko od drugih vrst prožnih skodel izjemno odpornost na ultravijolično svetlobo. To je najboljša rešitev za streho, ki je hkrati tudi sončni panel.

JUGOVZHODNO:

Bitumen APP – poseben polimer, imenovan APP ataktični polipropilen , spreminja strukturo bitumna in nase veže hlapne snovi, olja in druge sestavine bitumna, kar izboljša njegovo učinkovitost. Z dodajanjem APP postane bitumen podoben polimeru, kar upočasni njegovo staranje in zmanjša njegovo občutljivost na zunanje dejavnike.

Staranje je proces spreminjanja sestave bitumna, ki ga spremlja poslabšanje njegovih lastnosti večja krhkost in manjša odpornost proti vodi . pospešeno delovanje sončne svetlobe in kisika zaradi razgradnje strukture povečanje količine trdih, krhkih sestavin zaradi vremenskih vplivov smolnatih snovi in olj . Stopnja staranja je značilna za trajnost bitumenskih materialov.

Druga prednost fleksibilnih skodel TEGOSOLAR je, da so popolnoma brez vzdrževanja. To je za lastnike stanovanj pogosto najpomembnejši dejavnik.

Sonce namesto grelnika

Avtonomno napajanje ni edina želja sodobnega lastnika stanovanja. Pomembna stroškovna postavka je tudi ogrevanje, ki predstavlja do 40-50 % tekočih stroškov. Sončni žarki so “dosegli” tudi to težavo: posebna oprema – sončni kolektorji – omogoča uporabo sončne toplote za ogrevanje domov in vode.

Tehnologija je že dobila zasluženo priznanje: svetovna zmogljivost sončnih kolektorjev je ocenjena na več kot 200 GW. V Nemčiji znaša do 140 m2 na tisoč prebivalcev, na Cipru pa do 800 m2. Ta rešitev postaja priljubljena med Slovenščinami lastniki stanovanj.

Princip kolektorja temelji na neposrednem segrevanju toplotne tekočine, ki kroži v ceveh. Pri kolektorju s površino 5 m2 in 100-litrskim rezervoarjem lahko temperatura vode v toplotnem izmenjevalniku doseže 70 °C. To ni rešitev za popolno opustitev drugih virov toplote, saj za razliko od sončne elektrarne kolektor ne more shranjevati energije “na zalogo”, sonce pa ne sije ves dan in noč. Vendar pa lahko zmanjša stroške goriva za kotle za 25-80 %, odvisno od letnega časa.

© TEGOLA sončna strešna kritina TEGOSOLAR

Tehnično je tandem tradicionalnega kotla in sončnega kolektorja mogoče uresničiti z uporabo posebnega dvo- ali triokrožnega grelnika, ki sistem za ogrevanje in pripravo tople vode napaja iz dveh virov toplote hkrati: tradicionalnega in alternativnega. Poleg tega obstajajo sistemi, ki lahko samodejno preklapljajo med viri, spremljajo temperaturo in pretok vode v tokokrogih ter po potrebi vključijo kotel za polnjenje.

Podjetje Viessmann je na primer razvilo integrirano rešitev, ki temelji na digitalnem krmilniku, kondenzacijskem plinskem kotlu, divalentnem kotlu in sončnih kolektorjih Vitosol 300-T, ki so med najučinkovitejšimi na trgu. Sestavljen je iz sistema izoliranih vakuumskih steklenih cevi, v katerih so absorpcijske plošče, ki akumulirajo toploto.

Vsak od njih pride v stik z bakreno cevjo, napolnjeno z nezamrzujočo tekočino, ki ob segrevanju prenaša toploto z absorberja na absorber, ta pa prenaša toploto na toplotni izmenjevalnik kolektorja. Zaradi te zasnove sistem zbira več sončne toplote in deluje tudi pri nizkih temperaturah. Po izračunih proizvajalca lahko kolektor oskrbuje hišo s toploto in toplo vodo od maja do septembra, v hladni sezoni pa prihrani do 30 odstotkov goriva.

Večino ozemlja Rusije sonce osvetljuje dovolj učinkovito, da se njegova energija uspešno uporablja za potrebe zasebnih gospodinjstev, hkrati pa se zmanjšajo stroški električne energije in ogrevanja. V tem primeru sodobne tehnične rešitve omogočajo popolno avtomatizacijo procesa proizvodnje, ne zahtevajo vzdrževanja in posebnega znanja za upravljanje. Lastnik stanovanja se mora le pravilno odločiti.