О компании

Solvis – на пути к солнечному будущему

Компания Solvis

История концерна Solvis Gmbh & Co. насчитывает более 25 лет. В начале 80-х годов, когда мир только начал оправляться после первого нефтяного кризиса, а движение за закрытие атомных электростанций находилось на пике, команда квалифицированных и целеустремленных инженеров решила не искать новые способы использования традиционного горючего, а создать систему, которая могла бы брать энергию там, где она никогда не закончится – у солнца.

Сказано – сделано. Уже в 1988 году инженерами компании Solvis были выпущены на рынок первые солнечные коллекторы с уникальным теплопоглощающим покрытием и отличными эксплуатационными характеристиками.

Спустя десять лет мир увидел первый элемент будущей системы отопления SolvisMax – комбинированную теплоаккумуляционную емкость с ярко выраженным эффектом стратификации (температурным расслоением воды). Система постоянно совершенствовалась, и в 2004 году рынку была представлена модульная платформа отопления SolvisMax, позволяющая не только максимально использовать для отопления энергию солнца и значительно уменьшить потребление традиционных видов топлива, но и сократить выбросы вредных веществ в атмосферу.

Solvis первыми в мире изобрели буферный теплоаккумулятор, в котором эффект стратификации используется без применения дополнительных механических компонентов (клапанов и т.п.). Эта запатентованная система (международный патент номер EP 0795109) оказалась настолько совершенной, что все попытки создать что-либо подобное потерпели поражение. Безупречность системы подтверждают и многочисленные награды, присужденные SolvisMax авторитетными изданиями и отраслевыми организациями.

Схема истории компании Solvis

Сегодня компания Solvis – один из мировых лидеров по выпуску солнечных коллекторов и систем отопления. Следуя философии Solvis, завод компании является абсолютно экологически нейтральным предприятием. Все промышленные мощности питаются солнечной энергией, в качестве вспомогательной системы установлена станция, работающая на рапсовом масле. Несмотря на столь высокотехнологичное производство, выбросы СО2 в атмосферу равны нулю.

В 2009 году Solvis увеличил свои производственные площади, став крупнейшим поставщиком солнечных коллекторов в Европе. Современная мощность завода составляет 500 тысяч квадратных метров солнечных коллекторов в год.

Solvis признает, что в самом начале работы целью компании было желание создать самую экономичную и безвредную по отношению к окружающей среде систему отопления. Результат превзошел все их самые смелые ожидания.

Подробнее о заводе Solvis

Завод SOLVIS

Местоположение: Брауншвейг, Германия

Период проектирования и постройки: июнь 2001 — август 2002

Архитекторы: Banz + Riecks Architekten BDA, Бохум

Заказчик: SOLVIS Energiesysteme GmbH & Co KG

Энергетическая концепция: Fraunhofer Institut fuer Solare Energiesysteme ISE, Фрайбург

Инженерное оснащение: solares bauen GmbH, Фрайбург

Общая полезная площадь: 8120 кв. м.

Материалы: сталь, дерево, стекло, бетон

Стоимость работ: 8 млн. евро

Завод Solvis

Компания Solvis Energiesysteme GmbH занимается использованием солнечной энергии в различных областях промышленности. Подобно ряду других производителей (Wagner, Paradigma), Solvis разрабатывает интегральные системы отопления, включающие гелиотехнику.

С 1988 года компания выпускает оборудование для преобразования солнечной энергии в тепло и электричество: плоские и трубчатые тепловые коллекторы, фотоэлектрические панели и другую технику подобного рода.

Как показало недавнее исследование Еврокомиссии, 48% граждан стран — членов ЕС считают, что правительствам их стран необходимо сделать ставку на использование энергии Солнца как источника производства электричества. 31% респондентов высказался за разработку и развитие технологий, позволяющих использовать силу ветра при производстве электроэнергии. Необходимость более масштабного задействования потенциала АЭС поддержали лишь 12% опрошенных. В целом за создание новых энерготехнологий ратует 41% участников опроса.

Энергия солнечной радиации может быть преобразована в постоянный электрический ток при помощи солнечных батарей — устройств, состоящих из тонких пленок кремния или других полупроводниковых материалов. В фотоэлектрических преобразователях (ФЭП) отсутствуют подвижные части, они надежны и стабильны. При этом срок их службы практически не ограничен. Также они просты в обслуживании, обладают небольшой массой, эффективно используют как прямую, так и рассеянную солнечную радиацию. Модульный тип конструкций позволяет создавать установки практически любой мощности. Изъянами ФЭП являются высокая стоимость и низкий КПД (в настоящее время — не более 10–12%). Однако переход на гетеросоединения типа арсенида галлия и алюминия и применение концентраторов солнечной радиации с кратностью концентрации 50–100 позволяет повысить КПД с 20 до 35%, что практически сопоставимо с КПД современных тепловых и атомных электростанций.

Солнечные коллекторы на заводе Solvis

Основным конструктивным элементом солнечной установки является коллектор, в котором происходит улавливание солнечной энергии, ее преобразование в теплоту и нагрев воды, воздуха или другого теплоносителя. Различают два типа солнечных коллекторов — плоские и фокусирующие. В плоских коллекторах солнечная энергия поглощается без концентрации, а в фокусирующих — с концентрацией, то есть с увеличением плотности поступающего потока радиации.

Солнце — звезда диаметром 1392 тыс. км и массой 2х10 в 30-й степени кг. Химический состав Солнца: 81.76% водорода, 18.14% гелия и 0.1% азота. Внутри Солнца происходят термоядерные реакции превращения водорода в гелий, и ежесекундно 4 млрд. кг материи преобразуется в энергию, излучаемую Солнцем в космическое пространство в виде электромагнитных волн различной длины. Солнечная радиация — это неисчерпаемый возобновляемый источник экологически чистой энергии. Верхней границы атмосферы Земли за год достигает поток солнечной энергии в количестве 5.6х1024 Дж. Атмосфера Земли отражает 35% этой энергии обратно в космос, а остальная энергия расходуется на нагрев земной поверхности, испарительно-осадочный цикл и образование ветра, волн в морях и океанах, воздушных и океанских течений.

Продуктами современной интеллектуальной архитектуры являются дружественные природе интеллектуальные здания. Одним из проявлений их «интеллектуальности» служит низкая потребность в энергии, необходимой для эксплуатации этих сооружений, и минимальные объемы выбросов в окружающую среду вредных веществ, основное из которых — двуокись углерода. Именно энергосбережение и сокращение эмиссии этого газа с недавних пор стали приоритетными целями для развития Европейского Союза, специалисты которого разработали соответствующие требования к энергетическим характеристикам зданий.

Solvis завод

Наиболее яркой на сегодняшний день иллюстрацией этих тезисов служит расположенный в Брауншвейге (Германия) завод с нулевой эмиссией1 (Solvis Nullemissionsfabrik), принадлежащий компании Solvis GmbH & Co. KG.

На стадии проектирования завода перечень пожеланий заказчиков казался бескрайним и на первый взгляд невыполнимым: новое здание компании Solvis должно было объединить под одной крышей производство и управление, рабочие и логистические процессы с максимально короткими коммуникационными путями, а также обеспечить рабочие места оптимальным освещением и комфортной температурой. И все это, вкупе с оригинальным архитектурным решением, должно быть выполнено из экологически чистых материалов, а энергопотребление было предложено построить на возобновляемых источниках энергии. Одним словом, новое сооружение должно было объединить в себе функциональность, герметичность, экономичность и эстетику.

На заводе используются «умные» технологии, предназначенные для оптимизации расходов электроэнергии. Причем экономические и экологические задачи решались в данном случае одновременно.

Завод в Брауншвейге потребляет на 80% (!) меньше энергии, чем традиционные индустриальные сооружения. 50% экономии электричества происходит благодаря оптимизированному использованию инженерного, коммуникационного и офисного оборудования (в том числе плоских LCD-дисплеев) с низким потреблением электроэнергии.

Вообще, нулевая эмиссия здесь достигается благодаря значительному снижению электропотребления для всех целей (охлаждение, вентиляция, освещение и работа оборудования) и применению тех самых возобновляемых источников энергии: фотоэлектрических панелей, солнечных коллекторов и блочной энергетической установки, работающей на рапсовом масле2. При этом осуществлена оптимизация тепловой изоляции для холодных периодов года и кондиционирования воздуха для теплых периодов. Объем отапливаемого и вентилируемого пространства уменьшен на 15% благодаря вынесению наружу стального несущего остова (пролет конструкций покрытия — 27.5 м), который также служит каркасом для коллекторной системы солнечных батарей. Потолочные перекрытия являются теплоаккумулирующим массивом, они предотвращают перегревание административных секторов. А отсутствие внутренних опорных колонн позволяет более свободно использовать цеховые пространства.

Solvis - внутренний двор

Открытый внутренний двор, задуманный как явно выраженная продольная ось здания, называется Solvis Weg. По одну его сторону расположены монтажные мастерские, по другую — отпускной склад. Пристройки для поставки сырья и отгрузки готовой продукции максимально теплоизолированы. Именно зоны отгрузки товара часто приводят к значительным теплопотерям. Чтобы их избежать, нужна высокая плотность обшивки здания и ограничение неконтролируемого воздухообмена при погрузке и разгрузке автотранспорта. На заводе Solvis эти зоны изнутри обшиты воздухонепроницаемыми термическими оболочками. Грузовики попадают на территорию завода через герметичные роликовые ворота с коэффициентом теплопередачи менее 0.5 W/кв. м. K. Они блокируются сразу после проезда машины. (В стандартном случае складские ворота теряют более 4 W/кв. м. K тепла).

Стены основного коридора и офисных помещений тоже выполнены на основе бетона, хорошо аккумулирующего тепло. Следовательно, летом сокращаются расходы на охлаждение, а зимой — на отопление.

Плоская крыша (0.17 W/кв. м. K) и стены цехов (0.20 W/кв. м. K) изнутри и частично снаружи обшиты изолированными огнеупорными деревянными плитами. Многочисленные потолочные окна цехов имеют двухслойное остекление (использованы стекла с пониженной теплопроводностью — 1.4 W/кв. м. K). Оконные створки выполнены из дерева с вакуумной изоляцией. Летом от яркого солнечного света и жары помещения защищают закрепленные снаружи роликовые жалюзи.

Снижение расхода тепла на заводе было достигнуто также благодаря высокой теплоизоляции ограждающих конструкций (двухслойная тепловая защита «глухих» ограждений и тройное теплозащитное остекление с пониженной теплопроводностью — 1.1 W/кв. м. K). А также благодаря эффективной механической вентиляционной системе с коэффициентом утилизации тепла до 80%. При этом автоматические датчики регулируют температуру, не позволяя ей опускаться ниже 16° C. При повышении температуры более 25° C автоматически включается традиционный кондиционер. В итоге расход энергии на отопление составляет 27 кВтч/кв. м. в год.

Solvis внутри

Из-за значительной площади здания оказалось выгоднее отапливать помещения, используя отработанное тепло, чем обогревать радиаторами или панелями-излучателями.

Административные офисы меньше по размеру и требуют больших затрат на обслуживание единичного помещения. Здесь предпочтение было отдано радиаторам. Кроме того, для вентиляционного отопления помещений повторно используется отработанное тепло источников бесперебойного питания и серверов, тепло из исследовательских лабораторий и цехов. Тепловые излишки отводятся в специальный буферный накопитель.

Дополнительная система вентиляции подает зимой в офисы свежий воздух, а летом служит для пассивного охлаждения — ночного проветривания помещений. Работает система вытяжной вентиляции с вторичным использованием тепла с помощью тепловых насосов. Отток отработанного воздуха происходит через автоматически открывающиеся клапаны офисных дверей, затем отводится в коридор и выходит наружу.

Энергопотребление в осветительной сфере здания также минимально. В цеха свет проникает сквозь многочисленные широкие окна в потолке и фасаде. Искусственное освещение автоматически приглушается в зависимости от яркости дневного света, которая определяется с помощью наружных световых сенсоров. Роль дополнительных источников искусственного освещения играют флуоресцентные лампы с пониженным энергопотреблением.

Расположенные на крыше солнечные тепловые коллекторы общей площадью 200 кв. м. и солнечная фотоэлектрическая система с максимальной мощностью 60 кВт покрывают 30% общей потребности в отоплении и электричестве. А противопожарные емкости с водой, находящиеся в разных точках здания, служат для аккумулирования тепловой энергии, полученной от солнечной радиации.

Solvis - внутреннее помещение

Большая часть офисов, а также исследовательские лаборатории, находятся на втором этаже завода Solvis. Их окна выходят в атриум, декорированный деревьями. С галереи второго этажа можно видеть все вентиляционные коммуникации, проложенные под потолком.

Наряду с техническим оснащением здания впечатляет его чисто эстетическая, визуальная составляющая: резко очерченные линии, четкие квадратные формы, контрастные цвета. Сделанные из натуральной древесины и окрашенные в приятные пастельные тона фасады цехов и складов оживляются темно-бордовыми выступами доставочных корпусов. Красные дверные проемы выделяют из общей панорамы офисные стены с их гигантскими частично матированными окнами. Видимые снаружи несущие конструкции с огромными солнечными коллекторами на крыше завершают общую картину здания.

Завод с нулевой эмиссией компании Solvis GmbH & Co. KG задает новые стандарты в промышленном строительстве. Инновационные технологии и доказательство возможности существования интегральной экологической концепции делают это здание моделью для будущего «солнечного строительства». Путь, которым пошла компания Solvis, находит множество сторонников и последователей: в рамках германской исследовательской программы «Солнечное строительство/ТК3» был проведен обширный мониторинг различных способов снижения потребления электроэнергии, тепла и воды.

Концепция нулевой эмиссии произвела впечатление на жюри конкурса Инновации в архитектуре и технике: в 2001 году проект завода получил специальный приз в категории «Отопление». Кроме того, этот проект получил одну из двух первых премий на конкурсе Архитектура + техника, проводившемся в рамках международной ярмарки ISH 2003 во Франкфурте-на-Майне. Но главное в другом. Этот проект стал еще одним исключительно весомым аргументом в пользу новой интеллектуальной архитектуры. Пример завода Solvis продемонстрировал, как создавать здания для общества будущего, путеводной звездой которого станет Солнце.


1 Имеется в виду эмиссия, или выброс в атмосферу, двуокиси углерода.

2 Рапс — одна из самых перспективных маслично-белковых культур мира; дешевый источник растительного масла, пригодного для питания. Во всем мире рапсовое масло широко используется для изготовления экологически чистого дизельного биотоплива и смазочных веществ. Тот факт, что 1 л минерального масла может испортить 1 миллион литров воды, а рапсовое масло разлагается в почве за 7 дней на 95%, говорит в пользу рапсового масла с природоохранной точки зрения.

© artelectronics.ru