Energie solară pentru construcții și îmbunătățirea locuinței

Ponderea producției alternative în mixul energetic mondial este în creștere. În 2023, de exemplu, mai mult de jumătate din întreaga energie electrică din Germania a fost generată de centrale solare. Utilizarea energiei solare pentru căldură nu este mai puțin eficientă. Astăzi, energia solară poate fi generată și utilizată nu numai la scară industrială, ci și la domiciliu. Practica devine din ce în ce mai răspândită în fiecare an, permițând proprietarilor de case să economisească la întreținerea locuinței și făcându-i independenți de utilități și de tarifele în continuă creștere.

România este o țară cu soare răsare

Există un mit conform căruia panourile solare sunt benefice doar în regiunile sudice, unde intensitatea radiațiilor solare este mai mare. Dar practica ne spune altceva. Conform estimărilor Bloomberg New Energy Finance, ponderea producției de energie solară la scară mică reprezintă mai mult de o treime din producția globală de energie solară. Iar țările cu economii dezvoltate, aflate la mare distanță de ecuator, dau tonul în acest domeniu.

Un exemplu grăitor este China, care este în prezent unul dintre liderii mondiali în dezvoltarea energiei solare. Până la jumătatea anului 2023, capacitatea totală de producție de energie solară din această țară ajunsese la 154,51 GW, dintre care 41,9 GW proveneau din producția distribuită. Acest lucru înlătură orice argumente privind costul ridicat și ineficiența energiei solare: chinezii nu pot fi numiți risipitori, dar sunt.

Și cum rămâne cu România?? Oamenii de știință ai Academiei de Științe din România au demonstrat că în țara noastră condițiile meteorologice sunt favorabile pentru utilizarea energiei solare și dezvoltarea energiei solare, inclusiv la latitudini nordice.

Oleg Popel, președinte al Consiliului științific pentru sursele de energie regenerabile netradiționale, director adjunct al Institutului comun pentru temperaturi ridicate al Academiei de Științe a Rusiei„În Yakutia există la fel de multă radiație solară ca în sudul Germaniei. De exemplu, este mai profitabilă utilizarea energiei solare în Transbaikalia decât în Krasnodar Krai sau în Crimeea. Sunt mai multe zile însorite și mai multă radiație solară decât în sud. Puterea fluxului solar într-o bandă medie din România variază în intervalul 100-250 W pe 1 km2. m de teritoriu. Iar cantitatea de radiații solare care intră în nord nu este mai mică de 810 kWh pe metru pătrat pe an, în sud această cifră ajunge la 1400 kWh.”

Soare în fiecare bec

Experții susțin că energia solară este de nouă ori mai ieftină decât cea convențională. Cu toate acestea, unii proprietari de case, evaluând costul panourilor solare, se întreabă cu privire la recuperarea investiției și se îndoiesc de eficiența lor. Țineți cont de experiența proiectelor anterioare pentru a risipi orice incertitudini. Potrivit companiei GWSenergy, perioada medie de recuperare a investiției este de la doi la cinci ani: totul depinde de costul echipamentului, precum și de cât de multă energie electrică consumă casa.

Să verificăm aceste cifre cu un calcul simplu.

Cu toate acestea, acest lucru nu include costul de conectare tehnologică la rețeaua electrică – 10-20 mii de Leu pentru fiecare kilowatt suplimentar peste standardul de 3 kW, și aceasta este pentru regiunea relativ „prosperă” a Moscovei.

Se pare că o centrală solară se amortizează de multe ori chiar din momentul instalării. În plus, proprietarii ruși ar putea în curând să poată vinde surplusul de energie electrică companiilor de utilități – un proiect de lege în acest sens este în curs de pregătire de către Ministerul Energiei.

Este adevărat că instalarea panourilor solare tradiționale prezintă unele provocări. Pentru o instalare sigură, trebuie să se țină cont nu numai de greutatea panourilor în sine, ci și de elementele portante, ceea ce este problematic dacă casa a fost deja construită. În plus, structura acoperișului este expusă la sarcini mari de vânt și zăpadă și trebuie asamblată cu mare atenție.

© TEGOLA Integrarea unui panou solar TEGOSOLA

Soluția originală la toate problemele a fost oferită de inginerii companiei TEGOLA, unul dintre cei mai importanți producători mondiali de sisteme de acoperișuri și sisteme de impermeabilizare. În acest caz, am dezvoltat TEGOSOLAR – o acoperire flexibilă a acoperișului cu o membrană fotovoltaică suprapusă. Astfel, panourile solare sunt făcute posibile chiar de acoperiș, fără a fi nevoie de construcții suplimentare. De asemenea, costul sistemului este redus semnificativ – proprietarul plătește de fapt atât acoperișul, cât și panourile solare într-o singură dată.

Elena Seregina, reprezentant al TEGOLA „Celulele solare ale țiglelor flexibile TEGOSOLAR sunt realizate din siliciu triplu stratificat, astfel încât acestea produc mai multă energie decât panourile solare tradiționale realizate din siliciu monocristalin și policristalin. Atunci când este înnorat, performanța lor este de 60-65%. La a doua generație de linie capacitatea fiecărui panou a crescut de la 68 la 136 W. Noua modificare include 22 de elemente active în fiecare panou. Un astfel de acoperiș este rezistent la razele ultraviolete și la intemperii, nu reflectă lumina, nu creează strălucire și, spre deosebire de panourile tradiționale, nu necesită instalarea unor sisteme speciale de ventilație”

TEGOSOLAR este ușor de utilizat – nu necesită nicio soluție specifică pentru acoperișuri – poate fi integrat cu toate sistemele TEGOLA în fragmente de forma și dimensiunea necesară, încadrându-se armonios cu sistemul TEGOLA existent. În același timp, în gama companiei există o gamă largă de țigle flexibile pe bază de bitum APP modificat cu polimeri. Nu conține bitum oxidat, deci este sigur și are proprietăți similare cu cele ale unui strat de polimer: își păstrează caracteristicile atunci când este încălzit de soare până la +140 ° C și are o rezistență excepțională la lumina ultravioletă, spre deosebire de alte tipuri de țigle flexibile. Cea mai bună soluție pentru un acoperiș care este și un panou solar.

SFAT:

bitumul APP este un polimer special APP polipropilenă atactică care modifică structura bitumului și leagă substanțele volatile, uleiurile și alte componente conținute în acesta, îmbunătățind astfel performanța acestuia. De fapt, adăugarea de APP la bitum face ca acesta să semene cu un polimer, întârzie îmbătrânirea și reduce sensibilitatea la influențele externe.

Îmbătrânire – procesul de schimbare a compoziției bitumului, însoțit de o deteriorare a proprietăților sale creșterea fragilității și reducerea rezistenței la apă . Accelerată sub influența razelor solare și a oxigenului, datorită descompunerii structurii creșterea numărului de componente dure și fragile datorită alterării substanțelor rășinoase și a uleiurilor . Rata de îmbătrânire caracterizează durabilitatea materialelor bituminoase.

Un alt avantaj al țiglelor flexibile TEGOSOLAR este că nu necesită întreținere. Acesta este adesea cel mai critic factor pentru proprietarii de case.

Soarele în loc de calorifer

Electricitatea off-grid nu este singurul vis al proprietarilor de case moderne. Un alt factor de cost important este încălzirea, care poate reprezenta 40-50% din costurile de operare. Razele soarelui au „ajuns” și la această problemă: echipamente speciale – colectoare solare – fac posibilă utilizarea căldurii de la soare pentru încălzirea locuințelor și a apei.

Tehnologia a obținut deja recunoașterea pe care o merită: capacitatea globală a colectoarelor solare este estimată la peste 200 de gigawați. În Germania, acestea au o suprafață totală de 140 m2 la mia de locuitori; în Cipru, acestea au o suprafață totală de 800 m2. Această soluție devine, de asemenea, populară printre proprietarii de case din România.

Principiul de funcționare al colectorului se bazează pe încălzirea directă a agentului termic care circulă în conducte. Pentru un colector de 5m2 cu un rezervor de 100l, temperatura apei din schimbătorul de căldură poate ajunge la 70°C. Această soluție nu poate elimina complet alte surse de căldură, deoarece, spre deosebire de o centrală solară, colectorul nu poate stoca energie „în rezervă”, iar soarele nu strălucește toată ziua și toată noaptea. Cu toate acestea, poate reduce costurile de combustibil pentru cazan cu 25-80%, în funcție de perioada anului.

© Acoperiș solar TEGOLA TEGOSOLAR

Din punct de vedere tehnic, tandemul dintre un boiler tradițional și un colector solar poate fi realizat prin utilizarea unui boiler special cu dublu sau triplu circuit care alimentează simultan sistemul de încălzire și apă caldă de la două surse de căldură: tradițională și alternativă. Există sisteme care pot comuta automat între surse, monitorizând temperatura și debitul de apă din circuite și pornind cazanul în funcție de necesități.

De exemplu, Viessmann a dezvoltat o soluție integrată bazată pe un controler digital, un cazan cu gaz în condensare, un cazan divalent și colectoarele solare Vitosol 300-T, care sunt printre cele mai eficiente de pe piață. Acesta constă într-un sistem de tuburi de sticlă vidată izolate cu plăci absorbante care acumulează căldură.

Fiecare dintre acestea intră în contact cu un tub de cupru umplut cu un mediu care nu îngheață, care transferă căldura de la absorbant la absorbant, care la rândul său transferă căldura la schimbătorul de căldură al colectorului. Acest design permite sistemului să colecteze mai multă căldură solară și funcționează chiar și la temperaturi scăzute. Conform calculelor producătorului, colectorul poate furniza complet casa cu căldură și apă caldă din mai până în septembrie, iar în perioada rece economisește aproximativ 30% din combustibil.

O mare parte a Rusiei este iluminată de soare suficient de eficient pentru a reuși să valorifice energia acestuia pentru nevoile gospodăriilor private, reducând în același timp costurile de electricitate și de încălzire. În același timp, soluțiile tehnice moderne permit un proces de generare complet automatizat, nu necesită întreținere și nu necesită cunoștințe speciale pentru operare. Tot ce trebuie să facă proprietarul este să facă alegerea corectă.