Інвестиція в майбутнє

Маленьке енергоощадне диво розробляють учені на Львівщині — тут над проектом комплексного одержання енергії з відновлюваних джерел (вітру, сонця та ґрунту) працює колектив учених кафедри „Електротехнічних систем” та кафедри „Енергетики” Львівського державного аграрного університету.

Такий комплекс в Україні наразі єдиний, крім того, установки, що використовують для генерації енергії, виключно українських виробників. Аби довідатись більше, хто і для чого розробив такий комплекс та на власні очі побачити ідеальну співпрацю людини з енергією природних стихій, журналіст “Ратуші” вирушила в Дубляни, де зустрілась з доцентом кафедри енергетики Львівського державного аграрного університету Сергієм Сиротюком.

Перша частина енергогенеруючого дива — вітрова установка. Встановлена вона навпроти Аграрного університету. Одинокий вітряк заввишки 11 метрів і з діаметром вітрового колеса 10 метрів зовсім не схожий на вітрові установки, які доводилось бачити в буклетах про енергоощадні технології. „Ми самі його розробили, і самі змайстрували, — розповідає Сергій Сиротюк. — Його особливість — те, що тут використали низку оригінальних рішень, які ми захистили авторськими свідоцтвами, й отримали на них патент. До того ж, це друга в Україні вітрова установка серед вітчизняних виробників, що пройшла державне випробування й отримала сертифікат. Такий вітряк не створює шуму, як це роблять інші, швидкохідні моделі. А енергії, яку він виробляє, вистачить, аби забезпечити цілий будиночок, де проживає середньостатистична сім’я. Звісно, на Львівщині вітер дме не щодня. Однак енергію, що виробляє установка, можна і треба акумулювати. До того ж, вітер є і вночі, коли в будинку майже не споживають енергію — вночі теж можна її акумулювати. Такий вітряк можна використовувати і на підпри­ємстві, відразу перетворюючи вироблену ним енергію на механічну, наприклад, для підйому вантажів”, — розповідає доцент Сиротюк, доки ми прямуємо до наступного пункту — туди, де говоритимемо про стихію сонця.

На даху будинку закріплено дві фотоелектричні панелі та два сонячні колектори. Фотоелектричні панелі — тонкі пластини, дуже схожі на ті сонячні батареї, які часто вмонтовані в калькулятори, але більші за розмірами — кожна з них завбільшки пів квадратного метра. Сонячні панелі перетворюють енергію сонячного випромінювання на електричну, так нам нині необхідну. Відразу коло фотобатарей роз­містили і два сонячні теплові колектори, які нагрівають воду. „Це теж все вироблено в Україні, — розповідає не без гордості пан Сиротюк. — Фотоелектричні панелі роблять у Маріуполі, теплові колектори — в Запоріжжі. Аби частково забезпечити потреби в енергії середньостатистичної сім’ї (наприклад, для освітлення помешкання), треба приблизно 10 сонячних батарей. Звісно, така цифра приблизна, адже в різних сім’ях потреби в енергії можуть суттєво відрізнятися — хтось користає з енерго-ощадних ламп, а когось влаштовують і звичайні лампи розжарювання, в когось холодильник споживає 1 кВт у день, в іншого пристрій із трьома морозильними камерами потребує 5 кВт. Тож, кількість фотоелектричних батарей може коливатись від 5 до навіть 20. Аби середня сім’я, що складається з двох дорослих і двох дітей, мала досить гарячої води, вистачить 2 — 3 сонячні колектори”.

Третя стихія, що може забезпечити людей енергією — земля. В будинку, на якому закріплені фото та теплові панелі в окремому приміщенні розміщена теплова помпа. Апарат, до якого під’єднана система труб, що входять в землю, створює доволі-таки багато шуму, однак, за словами доцента кафедри енергетики, стільки галасу створює тільки цей експериментальний зразок. Зазвичай прилади такого зразка працюють практично безшумно. „По суті, теплова помпа — „холодильник навпаки”. Він охолоджує ґрунт, тобто забирає звідти тепло і віддає його назовні — в систему опалення. Ми називаємо цю систему геотермальною системою, хоча правдива геотермальна система — використання гарячих підземних вод, тобто викачування з землі гарячої води і подача її через теплообмінники в систему гарячого теплопостачання або в систему опалення населених пунктів (для одного будинку таке робити не доцільно — надто дорого). В Україні такі гарячі підземні джерела розвідані наразі тільки в Південних районах, Самбірському районі та в Прикарпатті. В Дублянах інформації про наявність таких джерел поки немає, тому ми використовуємо низькотемпературне тепло ґрунту на рівні 8 — 10 градусів. Теплові помпи, які здійснюють перетворення низькотемпературного тепла ґрунту в температуру порядку 50 градусів, ідеальні для підлогового обігріву помешкань у зимовий період. При роботі такої помпи важливо не забути про відновлення температурного режиму в ґрунті. Адже на глибині 50 метрів, де відбувається теплообмін, міграція тепла в ґрунті незначна. Тобто за зимовий період ми вичерпуємо тепло ґрунту, охолоджуємо його в тому місці, де відбувається теплообмін. Тому теплову помпу вигідно використовувати в двох режимах роботи — взимку для обігріву помешкання, а влітку — для кондиціонування, охолодження приміщення і одночасного нагріву ґрунту. Або ж якщо теплову помпу використовувати в комплексі з сонячними батареями, то влітку надлишок тепла, яке виробляється за рахунок сонячної енергії, можна закачувати в ґрунт. Таким чином можна не тільки відновити температурний режим ґрунту, але і нагріти землю — тоді ґрунт буде своєрідним акумулятором і зберігатиме тепло з літа до зими.

Власне найбільшої ефективності можна досягнути тільки при комбінації трьох джерел. Наприклад: влітку ми маємо надлишок сонячної енергії, натомість активність вітру менша, ніж у зимовий період. Тобто влітку є перевиробництво теплової енергії та фотоелектричної, і одночасно недовиробництво електричної та механічної енергії, отриманої з вітру. Використання комбінованої системи дозволяє передавати надлишок однієї системи в іншу. Крім того, для роботи теплової помпи, що обігріває помешкання, постійно потрібна енергія, для цього най­краще використовувати енергію, яку виробляє вітрова установка.

„На жаль, зараз для приватних будиночків це надто дорого. Але для малих промислових під­приємств — реально”, — переконаний пан Сиротюк. За його словами, теплова помпа потужністю 15 — 16 кВт коштує приблизно

8 тис. євро. Термін її експлуатації — 20 — 30 і більше років, а рівень окупності — 10-15 років. Виготовлення вітрової установки коштувало близько 7 з половиною тисяч євро, 2 тисячі — допоміжне обладнання. Тобто загалом до 10 тисяч євро. Якщо запустити це в серійне виробництво, то можна чекати здешевлення такої установки на 20-25%. Термін окупності — приблизно 10 років. А сонячна теплова система при теперішніх цінах окупить себе за 5 — 6 років.

„Однак насправді популярним використання поновлюваних енергій в нас стане тоді, коли люди зрозуміють, що це не просто чиїсь забаганки, а інвестиції в майбутнє, адже вони екологічно чисті та безпечні, а також, коли держава почне підтримувати матеріально тих, хто дбає про природу”, — вважає доцент кафедри енергетики.