Aktív termikus napenergiahasznosítás Előadó: Balajti Zsolt
Napenergiáról általában • A napenergia a kimeríthetetlen és tiszta energiaforrás. A napsugárzás a Nap által kibocsátott hő-, fény- és egyéb sugárzások összessége • a Földön az életet a Nap melege, a Nap sugárzása teszi lehetővé. Csaknem az összes Földünkön lezajló természeti folyamatnak a Nap a működtetője • A napsugárzásra vezethető vissza energiaforrásaink jelentős része.
Termikus napenergiahasznosítás Termikus hasznosítás céljai • Használati melegvízkészítés (HMV) • Fűtés-rásegítés • Medencevíz-fűtés • Ipari mértékű (erőművi) hasznosítás
Rendszerelemek
Napkollektorok
Fisher hőcsöves (Heat-pipe) kollektor
Miért a hőcsöves –vákuumcsöves kollektor? • A vákuumcsöves kollektorok hatásfoka az átmeneti és téli időszakban jóval nagyobb, mint a síkkollektoroké, így adott felületről a vákuumcsöveshőcsöves kollektor éves szinten ~50%-kal több energiát „hoz be”
Drain-back rendszer ismertetése
Alkalmazások: használati melegvíz • Magyarországon egy átlagos lakás energiafelhasználásának mintegy 15%-át fordítja használati melegvíz termelésre • A megoldás és a használat módjától függõen az éves melegvíz igény 30-70 %-a szokványos szoláris fûtési rendszerekkel is fedezhetõ
Alkalmazások: medencevíz fűtése •
•
Fedett medencék egész éves fűtése a kollektoroknak valamivel kedvezőbb üzemmódot jelent, mint a használati-melegvíz készítés. Ennek oka, hogy a kollektoroknak egész évben a viszonylag hideg medencét kell fűteniük. Ebben az üzemmódban vákuumos kollektorokkal kb. 5-10%-al érhető el jobb eredmény, mint szelektív kollektorokkal. A SFI elérheti akár a 80%-ot is!
Alkalmazások: fűtés-rásegítés Háztartások energiafelhasználása
1%
10% 12%
77%
Világítás
Háztartási gépek
HMV
Fűtés
• Magyarországon a háztartások energiafelhasználásuk jelentős részét fûtésre fordítják. • Szolártechnikával ésszerű beruházással, alapfûtési rendszerekkel kombinálva jelentős megtakarítás érhető el • A túlméretezés gyakori túlmelegedést és a rendszer elemeinek károsodását okozhatja!
Fűtés-rásegítés alkalmazás feltételei • Fajlagosan alacsony hõveszteség (hõszigetelés, kompakt épületforma, jó légzárás), • Alacsony hõhordozó hõmérsékletre tervezett hőleadók (sugárzó fûtések [fal, padló], túlméretes fan-coil berendezések) • Kollektormezõ elhelyezése jól megoldható (alkalmas méretû és formájú tetõidom vagy tartóállványok felállítására alkalmas lapostetõ, tájolás, dõlés, benapozás), • Célszerű a beépített kapacitást nyáron is használni pl. medence fűtése, abszorpciós hűtés).
A napenergia részesedése
Az éves szinten elérhető szoláris fedezeti arány (SFI)~30..35%
Mintarendszer Példa:3-4 fő részére HMV készítõ és 100 m2-es családi ház épületfűtés-rásegítő rendszer
Gazdaságosság (!) • Kiváltható energiahányad ~45%, éves szinten ~60.000 Ft megtakarítás • A GKM január 14-én közleményben tudatta, hogy várhatóan 2008-ban is kiírják a NEP-et. - A támogatás mértéke: 25%, maximálisan adható 1.000.000.Ft - Felvehetõ kedvezményes hitel, maximális összege: 4.000.000.-Ft
Tervezési – méretezési hibák I. • Kollektor köri csõvezeték anyag-megválasztása (vörösréz!) • Csőkeresztmetszet rossz megválasztása (a túl nagy vagy túl kicsi is hátrányos!) • Csõrögzítés: „pattintós” műanyag csõbilincs használata a kollektor közelében tilos • Szigetelés: A csõvezetékeket teljes terjedelemben hõszigetelni kell! A hagyományos fűtési hõszigetelõ csõhéjak nem alkalmasak. A legjobbak a szintetikus kaucsuk csőhéjak, amelyek rövid ideig akár 170..180°C-nak is ellenállnak (alkalmazhatóak kõzet-, vagy üveggyapot anyagú szigetelések is) • A magas hõmérséklet egyben nagy hõtágulást is jelent! Csőnyomvonal!
Tervezési - méretezési hibák II. • Lehetõleg minden hõmérsékletre érzékeny szerelvény (szivattyú, tágulási tartály, biztonsági szelep… stb.) a hõcserélõ utáni, hideg ágba kerüljön. • Magas hőmérséklet „elvárása” a kollektoros rendszerben: a SFI értéke 10-15%-ra esik vissza 65°C-os fűtési vízhőmérséklet mellett! • Tartályméret és kollektor-felület illesztési probléma • Belső hőcserélő „erőltetése” („mert akkor elég eggyel kevesebb szivattyú”) • Gazdaságtalanul nagy kapacitás beépítése („biztos, ami biztos”) • Rossz preferencia-meghatározás • Túlzottan sok sorba kapcsolt kollektor
Szerelési hibák I. • Kollektoros rendszerekben a magas hõmérséklet miatt csak megbízható, fémes, vagy hõálló gumi (viton) anyagú tömítéseket szabad alkalmazni, illetve törekedni kell arra, hogy a meghibásodási helyek száma minél kevesebb legyen • Szakszerűtlen fagyálló folyadékos feltöltés, vizes utántöltögetés, felületes légtelenítés • Zárt rendszereknél automata légtelenítő alkalmazása a kollektoroknál (nem bírja a magas hőfokot és nyomást!) • Összeépítés szempontjából nem megfelelő anyagok „sorolása”: horgany és réz • Tároló rossz bekötése (felül a „meleg ág”)
Szerelési hibák II.
Miért a Fisher kollektor? • Német minősítő intézet által bevizsgált és tanúsított teljesítményadatok • Megnövelt nagyságú kondenzátor • Titánium kondenzátor bevonat • „Napraforgó” abszorberfelület • Abszorber és hőcső kapcsolata folyamatos
Columbus Klímaproject Kft. 1163 Bp., Kövirózsa utca 6. Napkollektormező: 12 x 15 cső + 2 x 10 cső
Szolár HMV készítés, medencefűtés és fűtés-rásegítés
Kapcsolási rajz
Kazán
Egyutú szelep HMV tartály
Egyutú szelep
Balajti Zsolt
Egyutú szelep Cirkuláció
UVR61-3 szabályzó
Szolár medencevíz hőcserélő
Szolár szivattyú Puffer
Kazánfűtésű medencevíz hőcserélő
Váltószelep
Párátlanító fűtő szivattyú Termosztát Szolár tágulási tartály
Páratartalom kapcsoló Váltószelep Thermocold DA párátlanító berendezés
Tágulási tartály
2007. november 30
.
S10 Külső hőmérséklet-érzékelő
TA UVR1611 szabályzó
Balajti Zsolt gépészmérnök egyéni vállalkozó
S7 RF fűtési igény-vevő
Kollektormező
S8 Fűtési igény-kapcsoló
S1
Silver Hotel 700-as gépház szolár rendszer
Épületfűtés S5
Kazán
HMV
Kazán
S4
Columbus Klímaproject Kft.
A4 S9 V3
V2
A5 DN40 (EP 63x10,5) A3
S3 DN40 (EP 63x10,5) S7 RF fűtési igény-adó
Puffer
DN25 (Cu 28x1,5)
Puffer
DN32 (Cu 35x1,5)
Puffer
Kapcsolási rajz
DN32 (Cu 35x1,5) S2
Szolár biztonsági szerelvény -csoport
DN32 (Cu 35x1,5) S6
Balajti Zsolt
Térfogatáram -jeladó
Medencefűtés
DN25 (Cu 28x1,5)
DN25 (Cu 28x1,5) DN32 (Cu 35x1,5)
DN25 (Cu 28x1,5) DN40 (EP 63x10,5)
A1 A2
V1
2008. január 18.
Köszönöm a figyelmet!
