É 0093-06/1/3
A 10/2007 (II. 27.) SzMM rendelettel módosított 1/2006 (II. 17.) OM rendelet Országos Képzési Jegyzékről és az Országos Képzési Jegyzékbe történő felvétel és törlés eljárási rendjéről alapján. Szakképesítés, szakképesítés-elágazás, rész-szakképesítés, szakképesítés-ráépülés azonosító száma és megnevezése, valamint a kapcsolódó szakképesítés megnevezése:
52 522 05 0010 52 01
Létesítményi energetikus
Energetikus
1. feladat Összesen: 20 pont Ön energetikusként dolgozik egy kukoricatermesztéssel és állattartással ipari méretekben É 0093-06/1/3 foglalkozó gazdaságban. Az a feladata, hogy egy szakmai beszélgetésen mutassa be általánosságban az előforduló energiahordozók fajtáit, ezek közül konkrét példákon keresztül nevezze meg a gazdaság által jelenleg is használtakat, és tegyen javaslatot, melyek használatának a bevezetését tartja gazdaságosan megvalósíthatónak! Elsődleges – primer (természetben található)
Energiahordozók csoportosítása Másodlagos – szekunder (energetikai célra előállított) Pl. villamos energia – világítás, vízgőz (A fő csoportok megnevezése) 4 pont
Kimerülő (nem megújuló) - Atom - Fosszilis o Szén o Kőolaj (pl. gépjárművek) o Földgáz (pl. melegvíz-előállítás) o Egyéb szénhidrogén (pl. tartályos PB-gáz) - Egyéb éghető szilárd hulladék (Az elsődleges energiahordozók fő csoportjainak megnevezése) 4 pont Megújuló - Víz - Szél - Nap o Napsugárzás o Fotovillamos - Biomassza - Geotermikus - Árapály - Hullám - Emberi és állati erő (A fő csoporthoz tartozó minden jó megnevezés 1-1 pont) max. 3 pont (Minden jó példa 1-1 pont) max. 5 pont Javaslatok, melyek bevezetését gazdaságosan megvalósíthatónak tartja - helyes indoklással javaslatonként 2-2 pont. max. 4 pont
É 2/6
2. feladat Összesen: 45 pont A gazdaságban naponta 2 alkalommal – 6 órára és 18 órára – 1000 liter 90 oC forró vízre van szükség, amit a vízhálózatból vételezett 10 oC hőmérsékletű vízből kell előállítani. AÉ földgáz 0093-06/1/3üzemű forróvizes tároló hatásfoka 80%. A felfűtés időszükséglete – a biztonságos ellátás miatt – max. 6 óra. a) Számolja ki, mekkora teljesítményű berendezés szükséges, ha a víz fajhője c = 4190 J / (kg oC)! b) Határozza meg a melegvíz előállításhoz szükséges – éves – földgáz mennyiségét és költségét, ha a földgáz fűtőértéke: H = 34 MJ/m3, egységára k g = 1,025 Ft/MJ + áfa (áfa = 25%)! c) A forró víz előállításában, napkollektorok használatával, a bemenő víz hőmérsékletét éves átlagban 50 oC hőmérsékleten tudná biztosítani egy 2 millió forintos beruházás. Javasolja-e a beruházás megvalósítását, ha – jelen értéken számolva – a vezetőség csak a 10 év alatt megtérülő beruházásokat támogatja? (A forróvíz-előállító berendezés hatásfokváltozását nem kell figyelembe venni.) a): Q hasznos = c · m · ( ϑ V − ϑ K ) Q hasznos = 4190 · 1000 · (90-10) Q hasznos = 335,2 MJ Q bevezetett = Q h / η Q bevezetett = 335,2 / 0,8 Q bevezetett = 419 MJ P bevezetett = Q / t P bevezetett = 419/6 P bevezetett = 69,83 MJ/ó ≈ 19,4 kW b):
c):
4 pont
3 pont
5 pont
Napi hőszükséglet: Q napi = 2 · Q bevezetett Éves hőszükséglet: Q éves = 365 · Q napi Q éves = 365 · 2 · 419 Q éves = 305,87 GJ (305870 MJ) Éves földgázszükséglet: N gáz N gáz = Q éves /H N gáz = 305870/34 N gáz = 8996 m3 Bruttó éves költség: K K = k g · Q éves K = 1,025 · 305870 · (1 + 0,25) K = 391 896 Ft
5 pont
3 pont
3 pont
Felismerhető, hogy aΔ ϑ = ( ϑV − ϑ K ) éves szinten a felére változik, így az éves földgázszükséglet is a felére csökken. (Így természetesen kisebb teljesítményű berendezés is elég lenne a forróvízigény kielégítésére, de feltételként megadva, hogy a jelenleginek a hatásfoka nem változik, ez nem befolyásolja a megtakarítást.) Éves várható költségmegtakarításként a bruttó éves költség fele vehető figyelembe. Éves költségmegtakarítás: M é Mé = K / 2 M é = 391 896 / 2 M é = 195 948 Ft 8 pont É 3/6
(Akár felismeri az egyszerűsítési lehetőséget, akár újraszámolással jut a helyes eredményre.) É 0093-06/1/3 Jelen értéken 10 év alatt számolható megtakarítás: M é_10 M é_10 = 10 · M é M é_10 = 10 · 195 948 Ft M é_10 = 1 959 480 Ft 3 pont Megtérülési idő jelen értéken: tm = B / Mé t m = 1 800 000 / 195948 t m ≈ 9,2 év 5 pont Javaslat megfogalmazása: 6 pont A számítások alapján, az elvárások figyelembevételével a napkollektoros, megújuló energiahasznosító berendezés gazdaságosan beépíthető. 3. feladat Összesen: 15 pont Önt energetikusaként egy családi ház utólagos, külső hőszigetelése és nyílászáróinak cseréje eredményeként várható energiamegtakarítás meghatározására kérték fel. Számolja ki a tüzelőanyagként használt földgáz várható éves fogyasztásváltozását és az éves várható megtakarítást! Az épület határoló szerkezetének adatai: A homl = 140 m2, A födém = 110 m2, A nyílászáró = 32 m2, a méretezési külső levegőhőmérséklet t km = -13 °C, belső levegőhőmérséklet t b = 20 °C, a fűtési időszak hossza Τ f = 183 nap, külső átlaghőmérséklet t k = +4 °C, a fajlagos hőfelhasználási mutató q f = 0,52. Felújítás előtt: K homl = 1,5 W/m2 K, k födém = 1,0 W/m2 K, k nyílászáró = 3,0 W/m2 K Felújítás után: K homl_szig = 0,3 W/m2 K, k födém szig. = 0,2 W/m2 K, k nyílászáró új = 1,5 W/m2 K A földgázüzemű kazán hatásfokaη = 8 5 %, a öldgáz f fűtőértéke H = 34 MJ/m3, egységára k q = 1,025 Ft/MJ Hőszükséglet a felújítás előtt: Q fm = Σk i · A i · (t b – t km ) = (1,5 · 140 + 1,0 · 110 + 3 · 32) · (20 - (-13)) = 2 pont Q fm = 13,728 kW Hőszükséglet a felújítás után: Q fmh = Σk i · A i · (t b – t km ) = ((0,3 · 140 + 0,2 · 110 + 1,5 · 32) · (20 - (-13)) = Q fmh = 3,696 kW 2 pont Hőfelhasználás a szigetelés előtt: Q f = Q fm · Τ f · q f = 13,728 kW · 183 nap · 24 · 3,6 · 0,52 = Q f = 112 869 MJ 3 pont Hőfelhasználás a hőszigetelés után: Q fh = 3,696 kW · 183 nap · 24 · 3,6 · 0,52 = Q fh = 30 388 MJ 3 pont Az utólagos hőszigetelés és ablakcsere elvégzése után a transzmissziós hőveszteség ~ 82,5 GJ-lal csökken. A hőfelhasználás csökkenése 85%-os kazánhatásfokkal számolva ~ 97,0 GJ, ez földgázban ~ 2854 m3/év. 3 pont Az éves tüzelőanyag-költség csökkenése ~ 99 462,- Ft/év. 2 pont
É 4/6
4. feladat Összesen: 20 pont Egy kisüzem a villamos energiát a szabadpiacról vásárolja. A csatlakozási ponton 3 x 80 A áll rendelkezésre. Jelenleg - egyműszakos munkarendben – É 0093-06/1/3 az éves energiafelhasználásuk közel 12 000 kWó. Fogyasztásuk 80%-a csúcsidőszakra esik. A jövőben elképzelhető, hogy további termelésnövekedés lesz, így az energiakereskedőktől 030 000 kWó éves várható fogyasztásra kér ajánlatot. Négy ajánlat érkezett az áramdíjra, a további költségek minden esetben megegyeznek. a) Alapdíj nélküli, egytarifás. Az áramdíj: 58,20 Ft/kWó b) Alapdíjas egytarifás. Az alapdíj: 1700 Ft/A/év, áramdíj: 33,50 Ft/kWó c) Alapdíjas kéttarifás. Az alapdíj: 2800 Ft/A/év, áramdíj: 1. csúcsidőben (6:00 – 22:00) 29,40 Ft/kWó 2. csúcsidőn kívül (22:00 – 6:00) 18,20 Ft/kWó d) Tömb és egytarifás. A tömb éves díja 800 000 Ft/év, mely tartalmaz 1000 kWó fogyasztást. Az áramdíj: 19,26 Ft/kWó • Írja föl az összefüggéseket tarifánként, amivel egy adott éves fogyasztás költségei meghatározhatók! a) K a = Á díj a · W éves b) K b = ∑I · k alap b + Á díj b · W ö c) K c = ∑I · k alap c + Á díj c_csúcs · 0,8 · W ö + Á díj c_csúcs kív · 0,2 · W ö d) K d = K tömb + Á díj d · (W ö – 1000)
Ábrázolja grafikonon az éves energiaköltség változását a felhasználás függvényében! A fogyasztás 0-30000 kWó között változhat. 8 pont
Éves energiaköltség változás 2000000 1800000 1600000 1400000 1200000 1000000 800000 600000 400000 200000
kWó/év
alapdíj nélküli tömb + egytarifás
É 5/6
alapdíjas egy tarifás tömb + egytarifás
30000
29000
28000
27000
26000
25000
24000
23000
22000
21000
20000
19000
18000
17000
16000
15000
14000
13000
12000
11000
9000
10000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
0
0
1000
Ft/év
•
1 pont 2 pont 2 pont 2 pont
•
A jelenlegi fogyasztás figyelembevételével válassza ki a legkedvezőbb tarifacsomagot, és határozza meg a várható éves energiaköltséget! É 0093-06/1/3
A 12 000 kWó éves fejhasználás mellett a legkedvezőbb az alapdíj nélküli, egytarifás ajánlat. 1 pont K a = Á díj a · W éves K a = 58,20 · 12 000 K a = 698 400 Ft/év 1 pont •
Szükségesnek tartja-e módosítani a tarifacsomagot, ha az éves energiaköltségük a csatlakozási teljesítmény növekedési igénye nélkül, változatlan fogyasztási összetétel mellett folyamatosan növekszik, illetve eléri az évi 30 000 kWó-t?
A grafikonból megállapítható, hogy az alapdíj nélküli, egytarifás ajánlat ≈ 0 – 17 000 kWó/év fogyasztásig a legkedvezőbb. 1 pont 17 000 – 27 000 kWó/év közötti fogyasztás esetén az alapdíjas egytarifás ajánlatot célszerű választani. 1 pont 27 000 kWó/év fölötti fogyasztás esetén a tömb + egytarifás ajánlat biztosítja a legkisebb energiaköltséget. 1 pont
A megoldókulcstól eltérő helyes megoldásokat is el kell fogadni. Összesen: 100 pont 100% = 100 pont EBBEN A VIZSGARÉSZBEN A VIZSGAFELADAT ARÁNYA 70%.
É 6/6
