Ściana Trombe'a

Ściana Trombe'a  to rodzaj pasywnego sposobu pozyskiwania energii. Nazwa pochodzi od francuskiego inżyniera Félixa Trombe'a, który w latach 60. XX wieku wprowadził nową konstrukcję ściany budynku.

Jest to  ściana osłonięta z zewnątrz nie klasyczną izolacją termiczną (np. styropianem lub wełną mineralną), tylko szkłem malowanym na kolor ciemny, najlepiej czarny. Między ścianą  a szkłem jest powietrzna pustka. Taka ściana umieszczona jest w południowej elewacji budynku.

Szkło zapewnia przepuszczalność promieni słonecznych, które docierają do zewnętrznej powierzchni grubej ściany wykonanej z materiału dobrze akumulującego ciepło, np. betonu. Dzięki temu ściana nagrzewa się, a ciepło nie jest wypromieniowywane na zewnątrz.

Ściana Trombe’a, podobnie jak powietrzne kolektory słoneczne, to sposób na pasywne wykorzystanie energii słonecznej do ogrzewania budynków. Tak naprawdę jest ona połączeniem kolektora słonecznego i akumulatora ciepła w jednym.

Ściana zewnętrzna nagrzewa się od słońca, ogrzewając jednocześnie znajdujące się wewnątrz powietrze. Otwory zlokalizowane u góry i u dołu ściany umożliwiają konwekcyjny przepływ powietrza od ogrzanej „pustki” do wnętrza pomieszczenia. O zachodzie słońca otwory te są zamykane, by powietrze nie przemieszczało się w odwrotnym kierunku i nie chłodziło budynku.

Jeśli ściany budynku są dobrze zaprojektowane (kolory, otwory wentylacyjne, materiał, grubość), po zachodzie słońca będzie utrzymywać się w nim ciepło, zapewniając komfort termiczny w budynku.

Ściany Trombe’a m.in. poprawiają efektywność energetyczną starych budynków. W tym przypadku montując je trzeba pamiętać, by jako izolację zastosować przekładkę z materiału budowlanego o mniejszym współczynniku przenikania ciepła (np. gazobeton).

Spowoduje to, że ciepło zmagazynowane w ścianie Trombe’a nie rozpłynie się po ścianie całego budynku, co powodowałoby wystąpienie mostków cieplnych na styku tej ściany z resztą ścian nośnych.

Energia geotermalna

Energia geotermalna, albo inaczej energia geotermiczna (geotermia) to energia termiczna skał znajdujących się we wnętrzu Ziemi, zaliczana do odnawialnych źródeł energii. Nad innymi źródłami OZE ma tę przewagę, że jej zasoby są dostępne niezależnie od warunków klimatycznych, czy też wahań pogody.

Źródła energii geotermalnej, ze względu na stan skupienia nośnika ciepła i wysokość jego temperatury, można podzielić na: grunty i skały do głębokości 2500 m, z których ciepło pobiera się za pomocą pomp ciepła, wody gruntowe jako dolne źródło ciepła dla pomp grzejnych, czy wody gorące - wydobywane za pomocą głębokich odwiertów eksploatacyjnych.

Do tego należy dodać także parę wodną, wydobywaną za pomocą odwiertów, mającą zastosowanie do produkcji energii elektrycznej, pokłady solne, z których energia odbierana jest za pomocą solanki lub cieczy obojętnych wobec soli oraz na gorące skały, gdzie woda pod dużym ciśnieniem cyrkuluje przez porowatą strukturę skalną.

Energia geotermalna naturalnie wydostaje się na powierzchnię Ziemi z mocą około 46 TW. Gorące źródła, tzw. gejzery, są charakterystycznym elementem krajobrazu Islandii, która wykorzystuje je jako źródło ogrzewania i ciepłej wody. Nie wpływa to ujemnie na środowisko naturalne.

Głównym sposobem pozyskiwania energii geotermalnej jest tworzenie odwiertów do zbiorników gorących wód geotermalnych. W pewnej odległości od otworu czerpalnego wykonuje się drugi otwór, którym wodę geotermalną po odebraniu od niej ciepła, wtłacza się z powrotem do złoża.

Energię geotermiczną wykorzystuje się w układach centralnego ogrzewania jako podstawowe źródło energii cieplnej. Drugim jej zastosowaniem jest produkcja energii elektrycznej. Jest to opłacalne w przypadkach źródeł szczególnie gorących.

Obecnie energię geotermalną wykorzystuje się w 24 krajach, a łączna moc działających elektrowni geotermalnych wynosi 10,9 GW (dane za 2010 rok). Najistotniejsze źródła energii znajdują się na Islandii i Filipinach.

Polska leży poza strefami aktywności tektonicznej i wulkanicznej, dlatego też pozyskiwanie złóż pary z dużych głębokości do produkcji energii elektrycznej jest na dzisiejszym etapie technologicznym nieopłacalne ekonomicznie.

Wydobycie jest opłacalne, gdy do głębokości 2 km temperatura osiąga 65° C, zasolenie nie przekracza 30 g/l, a także gdy wydajność źródła jest odpowiednia.

Pelet

Pelet to paliwo z biomasy. Surowcem do jego produkcji może być praktycznie każdy rodzaj roślin. Najcenniejszym i najbardziej kalorycznym materiałem są trociny drzewne, ścinki i wióry. Wysuszony i rozdrobniony materiał, poddawany jest zabiegowi podgrzewania, w wyniku którego lignina - jeden z podstawowych składników drewna - zaczyna wykazywać właściwości kleju.

Gorąca masa cząsteczek ligniny i celulozy jest następnie granulowana tak, aby ostatecznie uzyskać postać gotowego peletu.  Efektem końcowym są małe granulki mające kształt mocno sprasowanych wałków o średnicy 6 - 8 mm i długości ok. 2 - 3 cm.

Pelet charakteryzuje się niską zawartością wilgoci (6–10 proc.), popiołów (0,3–0,5 proc.), substancji szkodliwych dla środowiska oraz wysokimi właściwościami energetycznymi. Granulki drzewne są paliwem ekologicznym o zerowej emisji CO2 (emisja dwutlenku węgla podczas spalania jest równa ilości dwutlenku węgla pochłoniętego przez drzewo podczas jego wzrostu).  Pozostała po spaleniu niewielka ilość popiołu może zostać użyta jako nawóz.

Zalety ogrzewania peletem to m.in. niski koszt ogrzewania, komfortowa i czysta obsługa oraz 100 proc. ekologii. W wyniku przeprowadzonych badań i analiz okazało się, że z tony spalonego paliwa zostaje około 4 kg popiołu. Do ogrzania domu jednorodzinnego potrzeba  jest rocznie w przybliżeniu ok. 5-8 ton peletów na sezon grzewczy.

Jego właściwości przekładają się na dynamiczny wzrost popytu na to odnawialne źródło energii. Pelet zdobył już szerokie grono zwolenników w Europie Zachodniej. M.in. energią uzyskaną z jego spalania ogrzewany jest Sztokholm.

Teraz jego zalety zaczynają dostrzegać również konsumenci w Polsce. Jest on używany do ogrzewania budynków użytkowych i gospodarstw domowych.

Sprawdza się także w przemyśle i obiektach użyteczności publicznej, m.in. w piekarniach, ciepłowniach miejskich, szkołach i  hotelach

ESCO

Firmy typu ESCO (Energy Service Company) realizują kompleksowe usługi w zakresie gospodarowania energią. Są to usługi związane ze zmniejszeniem zużycia i zapotrzebowania na energię dla swoich klientów, będących użytkownikami energii.

Firmy te nie tylko realizują przedsięwzięcia zwiększające efektywność wykorzystania energii, ale również konserwują i naprawiają urządzenia, kojarzą wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła, wprowadzają nowe technologie i alternatywne sposoby wytwarzania energii elektrycznej.

Dzięki firmom ESCO użytkownicy energii nie dysponujący środkami finansowymi na realizację inwestycji nie muszą ponosić kosztów. W zamian za to takie firmy obciążają ich w terminie późniejszym odpowiednią opłatą, stanowiącą część oszczędności kosztów energii osiągniętych w wyniku modernizacji.

W okresie spłaty użytkownicy nie ponoszą większych kosztów niż przed modernizacją, a często od razu w jakiejś części partycypują w osiągniętych korzyściach. Po okresie spłaty użytkownicy przejmują zmodernizowane obiekty zarządzając nimi samodzielnie i na własny rachunek.

BIPV

BIPV(Building-integrated photovoltaics) to fotowoltaika zintegrowana z architekturą. Są to połączone systemy fotowoltaiczne z elementami budynku, w których tradycyjny materiał budowlany zastępuje się modułami fotowoltaicznymi. Coraz częściej włącza się je do budowy nowych budynków jako główne lub pomocnicze źródło energii elektrycznej.

Systemy te można montować w dowolnym miejscu budynku. Konstrukcje takie spełniają m.in. funkcję ozdobną bądź też przeszklenia, ale także dachu, fasady czy zacienienia. BIPV pozwala zredukować koszty instalacji systemu oraz zoptymalizować wykorzystywaną przestrzeń.

Fotowoltaika zintegrowana z architekturą  powstała z myślą o jak najlepszym wykorzystaniu paneli fotowoltaicznych rozmieszczonych na obiektach różnego typu. Jej zaletami jest m.in. produkcja energii elektrycznej bezpośrednio w miejscu jej zapotrzebowania i związane z tym małe koszty przesyłowe.

Zintegrowane systemy fotowoltaiczne sprawdzają sie tam, gdzie energia słoneczna wykorzystywana jest za dnia, a dodatkowo tam, gdzie można wykorzystać wolną przestrzeń, taką jak dachy czy fasady. Głównie instalowane są one na biurowcach, centrach handlowych, szkołach, szpitalach czy obiektach przemysłowych.

W tego typu budynkach energia elektryczna wytworzona przez ogniwa fotowoltaiczne wykorzystywana jest na bieżąco bez potrzeby jej akumulacji (co wiąże sie z mniejszymi kosztami inwestycyjnymi). Zaletą BIPV jest również to, że systemy te nadają budynkom ekologiczny i nowoczesny wizerunek.

Czytaj także:  „Panele fotowoltaiczne zintegrowane z budynkiem”

Wincenty Bryński  

Słownik pojęć cz. V
Słownik pojęć cz. IV
Słownik pojęć cz. III
Słownik pojęć cz. II
Słownik pojęć cz. I