Vaakumisoleeritud mahuti kasutamine küttesüsteemis
Eesti Maaülikooli doktorant Janar Kalder kaitses 13. novembril filosoofiadoktori väitekirja. Doktoritöö teema oli “Päikese- ja tuuleenergia sesoonne soojussalvestus elamute kütteks põhjamaises kliimas. Solar and Wind Energy Seasonal Heat Storage Systems for Residential Buildings in Nordic Climate”. Töös uuriti tuule- ja päikeseenergia salvestamist küttesüsteemis soojaveeboileri ja vaakumisoleeritud mahuti kasutamise korral. Töö tulemusena jõuti järeldusele, et vaakumisoleeritud mahuti kasutamine suurendab taastuvenergiasüsteemi tõhusust.
Doktoritöös käsitleti võimalusi, kuidas suurendada kohapeal tuulest ja päikesest toodetud taastuvenergia lokaalset kasutamist. Põhjamaises kliimas moodustab elamute koguenergiavajadusest suurema osa kütteenergia, Eestis näiteks on kütteenergia osakaal koguenergiavajadusest ligikaudu 80%. Selleks, et suurendada tuulest ja päikesest toodetud taastuvenergia osakaalu üksikelamute kütmisel, on vaja toodetud energia salvestada.
Doktoritöö põhineb neljal teaduspublikatsioonil
Esimeses publikatsioonis käsitletakse ilma soojussalvestiteta küttesüsteemi. Selles publikatsioonis uuritakse taastuvenergia kohapealse tarbimise suurendamist, muutes tuule- ja päikeseenergia toodangu suhet, kui hoonet köetakse soojuspumbaga. “Sellisel meetodil, kui tuule- ja päikeseenergia suhe on vastavalt 70% ja 30%, on võimalik ära katta 37,5% hoone aastasest elektrienergiavajadusest,” kirjeldas Kalder.
Teise publikatsiooni põhjal, kus tulemused on esitatud tuule- ja päikeseenergia soojaveeboileritesse salvestamise kohta erinevate tuuletingimuste korral, leidis autor, et heade tuuletingimuste puhul on võimalik katta tarbeelektri vajadusest kuni 68%. Kolmandas ja neljandas publikatsioonis esitati tulemused aga vaakumisoleeritud mahuti kasutamise kohta küttesüsteemis. Vaakumisoleeritud mahutis säilib soojusenergia pikaajaliselt, sest soojuskadu on väike.
“Kui me toodaksime soojusenergiat päikesekollektoritega ning salvestaksime selle vaakumisoleeritud mahutitesse, oleks võimalik kuni 41% hoone kütteenergiavajadusest katta otse päikeseenergiaga,” võttis Kalder tulemused kokku. Integreerides vaakumisoleeritud mahuti taastuvenergiasüsteemi, kus energiat toodetakse päikesepaneelide ja tuulegeneraatoriga, oleks võimalik üksikelamu aastasest koguenergiavajadusest ära katta aga kuni 79%. “Sellisel juhul puudub vajadus lisakütteallika järele, sest võrgust tarbitava energia kogus on võrdlemisi väike,” lõpetas ta.
Doktoritöö juhendajad olid professor Andres Annuk ja dotsent Eugen Kokin ning oponendid kaasprofessor Ainars Galinš, Dr (Eng), (Latvia University of Life Sciences and Technologies) ja doktor Arvi Hamburg, PhD (Eng), (Tallinna Tehnikaülikool).
Dissertatsiooniga saab tutvuda Eesti Maaülikooli digitaalarhiivis EMU DSpace.
Keskkonnameedia
Foto: Pexels, CC0
