Українсько-Польський центр розвитку технологій відновлювальних джерел енергій і енергоефективності

Запровадження проекту розпочалося в 2013 р. в рамках співробітництва між Посольством Республіки Польща в Україні і Національним технічним університетом “Київська політехніка” (НТУ “KП”).

Головною метою проекту, який за посередництвом Посольства Польщі фінансується з коштів Польської Технічної Допомоги МЗС Республіки Польща, є створення і забезпечення діяльності спільного Польсько-Українського Центру розвитку технологій відновлювальних джерел енергії і енергетичної ефективності, який служив би освітньою базою для вивчення сучасних технологій та їхнього застосування.

IMG_7834 IMG_7814 IMG_7823 IMG_7819

Основні цілі проекту:

  1. Встановлення апаратури, пов`язаної з відновлювальними джерелами енергії (ВДЕ), яку поставлять польські виробники (сонячні батареї і теплові насоси фірми HEWALEX, а також комплексні моніторингові і контрольні системи фірми PROMAR). Надана апаратура буде лабораторною базою для навчального процесу, що ведеться на Факультеті відновлювальних джерел енергії. Крім цього, впродовж першого року роботи цих пристроїв можливим є генерування 27 000 кіловат-годин теплової енергії для опалення приміщень, нагріву води і кондиціювання навчальних приміщень. Одночасно в Центрі планується замінити існуючі вікна на польські енергоощадні системи вікон DECCO. Для навчальних цілей будуть організовані робочі місця з оснащення теплових насосних систем, опалювальних мереж сонячної енергії і систем енергоефективного споживання. Планується розвивати і встановлювати на цих же робочих місцях системи моніторингу даних, а також сервера для обробки даних і інформації про погодні умови.
  2. Створення центру з підвищення підготовки у питаннях зі сфери відновлювальних джерел енергії -на базі можливостей, які надає ВНЗ, що дозволить викладачам і студентам знайомитися з найсучаснішими технологіями в галузі ВДЕ. Центр займатиме поверхню щонайменше у 75 кв.м., працюватиме як лабораторія, де будуть збиратися і аналізуватися дані щодо використання встановлених систем. Центр буде вихідним майданчиком для розвитку співробітництва у сфері ВДЕ для різних цільових груп: дослідників, викладачів, підприємців, студентів та експертів з України, Польщі і ЄС.

Результати проекту:

  • Створення навчальних лабораторій з проблематики ВДЕ та відповідних умов для використання ВДЕ в приміщеннях НТУ “КП”;
  • Сприяння в популяризації використання технологій ВДЕ на українському ринку шляхом встановлення в одному з найбільших в Україні технічних навчальних закладів (НТУ “КП”) польської апаратури та систем моніторингу і аналізу даних;
  • Створення Польсько-Українського Центру розвитку технологій відновлювальних джерел енергії і енергетичної ефективності. Центр буде відрізнятися своїм інноваційним характером і орієнтуватися на розвиток освіти і підприємництва у галузі ВДЕ шляхом обміну досвідом і технологіями між Польщею і Україною. Так організований центр стане надійним „серцем знань” з питань відновлювальних джерел енергії, що буде без обмежень доступним безплатним  осередком як для викладачів і студентів, так й для всіх польських та українських підприємців, які працюють в секторі ВДЕ.

Перспективи розвитку Центру:

Центр в подальшій перспективі може стати стрижнем для співпраці України в сфері ВДЕ не тільки з Республікою Польщею, але, також, і з іншими державами ЄС.

Впродовж двох останніх років в Україні було ухвалено низку нормативно-правових документів, спрямованих на заохочення і активізацію інтересу до використання відновлювальної енергії (це т.зв. “зелений” тариф, податкові пільги, спрощені умови для роботи інвесторів тощо), завдяки яким повинен статися в країні динамічний розвиток цього сектора економіки. Згідно зі Стратегією розвитку енергетики в Україні до 2030 року, розвиток технологій, пов`язаних з використанням відновлювальних джерел енергії, є одним з пріоритетних напрямів. В опублікованому агентством Ernst&Young останньому рейтингу привабливості держав з точки зору інвестицій у використання ВДЕ Україна посіла 32 місце.

Технічні характеристики проекту:

  • Сонячні батареї

111Пропонована система складається з пласких плат колекторів, поєднаних з інтегрованим резервуаром води. Колектори розташовані з орієнтацією на південь і встановлюються на даху за допомогою спеціальних монтажних конструкцій. Система повинна обслуговувати 12 точок забору гарячої води – по два на кожні 6 поверхів будинку.

Сонячні промені, які потрапляють у вигляді теплової енергії на поглинаючу плату колекторів, пересилаються до збірного каналу    абсорбера, в якому тече рідина, якій вони і віддають своє тепло. Ця рідина є сумішшю етиленгліколю і води, що тече з певною швидкістю, аби тепло з колекторів ефективно передавалося до резервуара з гарячою водою. Це відбувається завдяки сонячному насосу, який має регульовану зворотну швидкість, та спіральному обміннику тепла, розташованому в резервуарі. Система оснащена чотирма датчиками температури.

Система обігу гарячої води додатково оснащена циркулярним насосом, що дозволяє обмежити споживання води шляхом швидкого (негайно) отримання гарячої води бажаної температури.

На протязі одного року сонячна батарея може забезпечити покриття до 50% усіх потреб у гарячій воді. Якщо погодні умови не дозволяють достатньою мірою акумулювати тепло – неможливо підігріти воду в резервуарі до бажаної температури (напр. 55°C), тоді система сонячної батареї буде продовжувати акумулювати теплову енергію, яка підігріватиме воду в резервуарі до такої температури, що буде можлива при даних умовах. Решта тепла буде надходити з додаткового джерела, тобто з нагрівального елементу номінальної потужності 4,5 кВт, з`єднаного  з резервуаром.

Влітку потреби у гарячій воді система може покривати навіть на 90%. При оптимальних погодних умовах потреби ці повністю навіть, у 100%, можуть забезпечуватися шляхом використання сонячної енергії. У таких випадках кількість термічної енергії, яку вироблятимуть батареї колекторів, може щодня перевищувати величину у 20 кВт-год.

  • Теплові насоси

222В склад проекту входить також система двох теплових насосів номінальною потужністю 39 кВт, завданням яких є підтримка центрального опалення в будинку. При температурі назовні на рівні 7°C i підігріву до 50°C, споживання потужності складе 5,6 кВт з коефіцієнтом ефективності 2,6 (що означає генерування 2,6 кВт теплової енергії з кожного кіловату електроенергії, яку споживатиме насос)

  • Система моніторингу і контролю

Система моніторингу Promar (SMP, англ. Promar Monitoring System) – це продуктивне і гнучке розв`язання з використанням серверів баз даних, сервера мережі Web, технології GSM і незалежних телеметричних одиниць PMC II (Promar Monitoring Controller II), що з ними співпрацюють i встановлені в об`єктах, які підлягають моніторингу.

333Вказане розв`язання використовує інтернет як основний канал сполучення. В залежності від попиту системи сполучення використовують послуги  GPRS будь-якого оператора GSM або безпосередньо налаштовані на технологію Ethernet. Обслуговування аварійних ситуацій відбувається на підставі послуги SMS-повідомлень.

З метою забезпечення надійного захисту даних і виконання особливих вимог клієнта, система може використовувати приватні мережі APN, які пропонуються операторами GSM.

Основною перевагою архітектури Системи моніторингу і контролю (SMP) є те, що користувачі можуть нею користуватися дистанційно. Функціонування системи повністю обслуговується через інтернет-сторінку. Кожне технологічне рішення, яке дозволяє зв`язатися з інтернетом, та браузер дозволятимуть користуватися функціями системи в будь-якому куточку на Землі. Для гарантування ефективного сполучення з користувачами система SMP використовує електронну пошту і SMS-повідомлення.

 

Безперервний розвиток інтернет-технологій і мережевих пристроїв сприяє покращанню безперебійності і розширенню функцій системи. Нові технології безпровідного доступу до інтернету дозволяють зробити роботу з SMP процесом, що в будь-якому місці є швидким і зручним для клієнта.

 

Запропоноване розв`язання буде діяти як головний центр системи моніторингу і контролю пристроїв енергетичної мережі, встановлених в будинку. В склад Системи увійдуть:

  • Тепловий насос (електронний контролер установки теплового насосу, лічильник електроенергії, лічильник тепла).

Система моніторингу контролера буде постійно реєструвати оперативні характеристики і передбачає можливість дистанційної зміни установок. Лічильники електроенергії і тепла будуть надавати інформацію щодо кількості виробленої теплової енергії і, власне, вартості її виробництва. Порівняння даних лічильників дозволить визначити ефективність конверсії енергії теплового насосу та показників її коливання в залежності від пори року, а також дані стосовного генерованого тепла.

  • Система сонячних теплових батарей (електронний контролер системи теплової кумуляції насосу,  лічильник електроенергії, лічильник тепла, сонячний датчик).

Система моніторингу контролера буде постійно реєструвати оперативні характеристики і передбачає можливість дистанційної зміни його установок. Лічильник електричної енергії буде надавати інформацію про функціонування батареї сонячної теплової енергії та про кількість електроенергії, спожитої додатковим електричним нагрівальним пристроєм. Сонячний датчик у поєднанні з лічильником тепла дозволить визначити коефіцієнт ефективності конверсії енергії сонячних колекторів в різних подобних умовах.

  • Температурний датчик (реєструватиме температуру в різних місцях приміщення лабораторії).