The influence of collector type on emission indicators in solar systems life cycle assessment

• Autorzy: Żelazna A.

Warianty tytułu

PL

Wpływ rodzaju kolektora na wskaźniki emisji w ocenie cyklu życia systemów słonecznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

PL

Instalacje kolektorów słonecznych są popularnym źródłem ciepłej wody użytkowej w domach prywatnych i budynkach użyteczności publicznej. Rozwój tego rodzaju rozwiązań wspierany jest przez fundusze państwowe i Europejskie, ponieważ są one traktowane jako przyjazne środowisku i nisko emisyjne źródła energii. W całościowej ocenie należy jednak wziąć pod uwagę emisje zanieczyszczeń i zubożenie zasobów naturalnych spowodowane w trakcie produkcji, transportu i użytkowania urządzeń – elementów składowych systemu słonecznego podgrzewu ciepłej wody. W tym celu wskazane jest stosowanie metody oceny cyklu życia (LCA), która jest użytecznym narzędziem do porównania wskaźników obciążenia środowiska. W fazie oceny wpływu cyklu życia (LCIA) do oszacowania obciążenia dla środowiska używane są takie techniki, jak Global Warming Potential GWP 100a do oszacowania emisji gazów cieplarnianych, Cumulative Energy Demand charakteryzująca zużycie energii z poszczególnych źródeł oraz EcoIndicator'99 odnosząca się do wpływu na zdrowie ludzkie, jakość ekosystemu i zużycie zasobów. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki oceny cyklu życia systemów cieplnej konwersji energii słonecznej. Wyróżniono 3 podstawowe systemy różniące się materiałami użytymi do budowy kolektora płaskiego; absorber miedziany, aluminiowy i miedziano – aluminiowy. Na podstawie danych o budowie kolektorów oraz różnych charakterystyk ich pracy w zależności od sprawności przedstawiono wyniki fazy LCIA w postaci wskaźników: GWP, CED oraz EcoIndicator’99. Rodzaj użytego kolektora wpływał istotnie na wskaźnik CED dla fazy produkcji kolektora. Różnice pomiędzy wskaźnikiem CED dla budowy kolektorów z absorberem aluminiowym i aluminiowo – miedzianym były niewielkie, natomiast CED dla kolektora z absorberem miedzianym wyniósł 1,301 GJ_eq i był o około 8% większy od pozostałych. W cyklu życia obejmującym fazy produkcji, transportu oraz użytkowania systemy słoneczne są zdecydowanie źródłami niskoemisyjnymi w porównaniu ze źródłem konwencjonalnym w postaci kotła gazowego. Zmniejszenie współczynników emisji gazów cieplarnianych wynosi odpowiednio 0,161kg CO_2eq, 0,154 kg CO_2eq i 0,170 kg CO_2eq dla systemów z absorberem aluminiowym, mieszanym i miedzianym. To pozwala na sformułowanie ostatecznego wniosku, że systemy podgrzewu ciepłej wody użytkowej mają potencjał zmniejszania emisji gazów cieplarnianych nawet w przypadku niezbyt sprzyjających warunków klimatycznych Lubelszczyzny i związku z tym mogą być traktowane jako przyjazne dla środowiska źródła energii.

Słowa kluczowe

PL

rodzaj kolektora; wskaźniki emisji

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2013
• Tom: Tom 15, cz. 1
• Strony: 258--271
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Żelazna A.

• Lublin University of Technology

Bibliografia

• 1. Ardente F., Beccali G., Cellura M., Lo Brano V.: Life cycle assessment of solar thermal collector. Renewable Energy, Vol. 30, 1031–1054 (2005).
• 2. Battisti R.G, Corrado A.: Environmental assessment of solar thermal collectors with integrated water storage. Journal of Cleaner Production, Vol 13, 1295–1300 (2005).
• 3. Cel W., Pawłowski A., Cholewa T.: Ślad węglowy jako miara zrównoważoności odnawialnych źródeł energii / Carbon footprint as the sustainability indicator for renewable energy sources. Prace Komisji Ekologii i Ochrony Środowiska Bydgoskiego Towarzystwa Naukowego, Tom IV, 15–22 (2010).
• 4. Cholewa T., Pawłowski A.: Zrównoważone użytkowanie energii w sektorze komunalnym. Rocznik Ochrona Środowiska (Annual Set the Environment Protection), 11, 1165–1178 (2009).
• 5. Dasgupta P., Taneja N.: Low Carbon Growth: An Indian Perspective on Sustainability and Technology Transfer. Problemy Ekorozwoju/Problems of Sustainable Development, Vol. 6, Nr 1, 65–76 (2011).
• 6. Golomb D.: Emission reduction of greenhouse gases: emission quotas or andateed control technologies. Problemy Ekorozwoju/Problems of Sustainable Development, Vol. 3, Nr 1, 23–25 (2007).
• 7. Gurtowski S.: Green Economy Idea – Limits, Perspectives, Implications. Problemy ekorozwoju/Problems of Sustainable Development, Vol. 6, No 1, 75–82 (2011).
• 8. Hull Z.: Does the idea of sustainable development show a new vision of the development of civilization? Problemy Ekorozwoju/Problems of Sustainable Development, Vol. 2, Nr 1, 49–57 (2007).
• 9. Kalogirou S.: Environmental benefits of domestic solar energy systems. Energy Conversion and Management vol. 45, 3075–3092 (2004).
• 10. Kalogirou S.: Thermal performance, economic and environment al life cycle analysis of thermosiphon solar water heaters. Solar Energy, Vol. 83, 39–48 (2009).
• 11. Kowalski Z., Kulczycka J., Góralczyk M.: Ekologiczna ocena cyklu życia procesów wytwórczych (LCA)/Ecological Life Cycle Assessment of manufacturing processes (LCA). PWN, 2007.
• 12. Lebiocka M., Pawłowski A.: Biometanizacja metodą zrównoważonej utylizacji odpadów. Rocznik Ochrona Środowiska (Annual Set the Environment Protection), 11, 1257–1266 (2009).
• 13. Lindzen R.S.: Global Warming: The Origin and Nature of the Alleged Scientific Consensus. Problemy Ekorozwoju/Problems of Sustainable Development, Vol. 5, Nr 2, 13–28 (2010).
• 14. Pawłowski A.: How Many Dimensions Does Sustainable Development Have? Sustainable Development, Vol. 16, Nr 2, 81–90 (2008).
• 15. Pawłowski A.: Rewolucja rozwoju zrównoważonego. Problemy Ekorozwoju/Problems of Sustainable Development, Vol. 4, Nr 1, 65–76 (2009).
• 16. Pawłowski L.: Do the liberal capitalism and globalization enable the implementation of sustainable development strategy? Problemy ekorozwoju /Problems of Sustainable Development, Vol. 7, No 2, 7–13 (2012).
• 17. Piecuch T., Dąbrowski J., Dąbrowski T.: Laboratory Investigations on Possibility of Thermal Utilisation of Post-production Waste Polyester. Rocznik Ochrona Środowiska (Annual Set the Environment Protection), 11, 87–101 (2009).
• 18. Piementel D.: Biofuels, Solar and Winds as Renewable Energy Systems. Springer, 2011.
• 19. Piementel D.: Energy Production from Maize. Problemy Ekorozwoju/Problems of Sustainable Development, Vol. 7, Nr 2, 15–22 (2012).
• 20. Shan S., Bi X.: Low carbon development of China’s Yangtze River Delta Region. Problemy Ekorozwoju/Problems of Sustainable Development, Vol. 7, Nr 2, 33–41 (2012).
• 21. WCED: Our Common Future, The Report of the World Commission on Environment and Development. Oxford University Press, Nowy Jork, 1987.
• 22. www.stat.gov.pl, Central Statistical Office, 12.2012.
• 23. Zbiciński I., Staveniuter J., Kozłowska B., Van de Covering H.P.M.: Product Design and Life Cycle Assessment, Book 3 in a series on Environmental Management, The Baltic University Press, Uppsala, 2006.
• 24. Żelazna A., Pawłowski A.: The environmental analysis of insulation materials in the context of sustainable building. Proceedings of BSA, 719–722 (2012).