Wpływ na środowisko procesu wytwarzania kolektora rurowo-próżniowego zintegrowanego z materiałem zmiennofazowym

• Autorzy: Jachura A. , Sekret R.

Identyfikatory

DOI

10.15199/9.2017.1.1

Warianty tytułu

EN

Effect of the Preparation Evacuated Tube Solar Collector Use of the Phase Change Material on the Environmental

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano wpływ na środowisko produkcji poszczególnych materiałów, z których zbudowany jest kolektor rurowo-próżniowy zintegrowany z parafiną. Granicę systemu dla analizowanego rozwiązania stanowiły dwie fazy: wytwarzania i eksploatacji. Ocena fazy wytwarzania polegała na porównaniu różnych metod produkcji poszczególnych materiałów, z których wykonany jest kolektor słoneczny, i określenia ich wpływu na środowisko. Natomiast etap eksploatacji przyjęto jako ilość zaoszczędzonego ciepła podczas 15 lat użytkowania instalacji słonecznej, na potrzeby przygotowania ciepłej wody użytkowej. Porównano oddziaływanie na środowisko dwóch rozwiązań, tj.: tradycyjnego kolektora rurowo-próżniowego (wariant I) oraz analogicznego kolektora, który wypełniono parafiną (wariant II). Sporządzono trzy scenariusze wpływu na środowisko analizowanych układów, w zależności od sposobu wytwarzania poszczególnych materiałów, z których zbudowany jest kolektor. Ekologiczną ocenę cyklu życia przeprowadzono za pomocą programu komputerowego SimaPro. Końcowy wynik LCA został zaprezentowany z uwzględnieniem trzech kategorii szkód: zdrowia ludzkiego, jakości ekosystemu i zasobów naturalnych, z rozbiciem na poszczególne kategorie wpływu i przedstawiony w ekopunktach (Pt). Wykazano średnio 2-krotnie większy wpływ na środowisko podczas etapu produkcyjnego kolektora rurowo-próżniowego, w porównaniu do fazy jego eksploatacji, z największym oddziaływaniem w kategorii rakotwórczość (ok. 50%). Uzyskano średnio o około 8% mniejszy wpływ na środowisko, analizując oddziaływanie zarówno fazy wytwarzania jak i eksploatacji, wariantu II (kolektor z parafiną) w porównaniu z wariantem I (kolektor bez parafiny).

EN

The article presents the environmental impact of the production of various materials that make up on the integration of paraffin with a evacuated tube solar collector. Border system for the analyzed solutions were two phases: the production and operation. Assessment of the production phase was based on a comparison of different methods of production of each of the materials from which made a solar collector, and determine their impact on the environment. While the stage of exploitation adopted as the amount of heat saved during the 15 years of use of the solar system, for the preparation of hot water. Impact on the environment compared to two options, it is: a traditional collector cured - the vacuum (variant I), and the same manifold, which was filled with paraffin (variant II). Done three scenarios analyzed environmental impact systems, depending on the method of preparation of the various materials that make up the collector. Environmental life cycle assessment was performed using a computer program SimaPro. The final score LCA has been presented with regard to the three categories of damage: human health, quality of ecosystems and natural resources, broken down by categories of impact and presented in Ecopoints (Pt). It has been demonstrated on average 2-fold greater effect on the environment during the production stage the collector cured - the vacuum, as compared to the phase of use, with the greatest effects in carcinogenesis tips (approx. 50%). Achieved an average of about 8% less impact on the environment, analyzing the impact of both phases of production and operation, variant II (collector with paraffin), as compared with variant I (collector without paraffin).

Słowa kluczowe

PL

ocena środowiskowa; faza wytwarzania; kolektor rurowo-próżniowy; parafina; magazynowanie ciepła

EN

environmental assessment; phase production; evacuated tube solar collector; parafin; heat storage

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 48, nr 1
• Strony: 3--8
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Jachura A.

• Zakład Ciepłownictwa, Ogrzewnictwa i Wentylacji, Instytut Inżynierii Środowiska, Wydział Infrastruktury i Środowiska, Politechnika Częstochowska

autor

Sekret R.

• Zakład Ciepłownictwa, Ogrzewnictwa i Wentylacji, Instytut Inżynierii Środowiska, Wydział Infrastruktury i Środowiska, Politechnika Częstochowska

Bibliografia

• [1] Ardente Fulvio, Giorgio Beccali, Maurizio Cellura, Valerio Lo Brano. 2005. „Life cycle assessment of a solar thermal collector". Renewable Energy 30: 1031-1054.
• [2] Ardente Fulvio, Giorgio Beccali, Maurizio Cellura, Valerio Lo Brano. 2005. „Life cycle assessment of a solar thermal collector: sensitivity analysis, energy and environmental balances". Renewable Energy 30 (2): 109-130.
• [3] Kowalik Marta, Monika Zajemska. 2013. „Spalanie węgla kamiennego w powietrzu wzbogaconym tlenem a zanieczyszczenia". Polityka Energetyczna 16 (2): 85-101.
• [4] Kleiber Michał (redaktor pracy zbiorowej). 2011. Ekoefektywność technologii. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji.
• [5] Kulczycka Joanna, Elżbieta Pietrzyk-Sokulska, Małgorzata Góralczyk, Renata Koneczna, Michel Spielman, Adolf Merl. 2008. „Opracowanie metodyki LCA dla oceny projektów infrastrukturalnych". Kraków: IGSMiE PAN.
• [6] Wojewoda Śląski, Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Katowicach. 2015. „Stan środowiska w województwie śląskim w 2014 roku". Katowice: Biblioteka Monitoringu Środowiska.
• [7] Koroneos Christopher J., Evanthia A. Nanaki. 2012. „Life cycle environmental impact assessment of a solar water heater". Journal of Cleaner Production 37: 154-161.
• [8] Głuszek Aneta, Janusz Magiera, Krzysztof Neupauer. 2010. „Analiza cyklu życia (LCA) cieczowego kolektora słonecznego". Inżynieria i Aparatura Chemiczna 3 (49): 35-36.
• [9] PN-EN ISO 14040:2009 Zarządzanie środowiskowe. Ocena cyklu życia. Zasady i struktura. Warszawa: Wydawnictwo Polski Komitet Normalizacyjny.
• [10] PN-EN ISO 14044:2009 Zarządzanie środowiskowe. Ocena cyklu życia. Wymagania i wytyczne. Warszawa: Wydawnictwo Polski Ko¬mitet Normalizacyjny.
• [11] Jachura Agnieszka. 2016. „Analiza oddziaływania na środowisko kolektora słonecznego wykorzystującego materiał PCM na potrzeby magazynowania". Ciepłownictwo Ogrzewnictwo Wentylacja 6 (47): 224-229.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).