Mintakapcsolások - 1

Mintakapcsolások - 1.

1. Bevezetés A napenergia aktív hasznosításának néhány, alapvető, mintaértékű rendszerére kívánunk rávilágítani néhány kapcsolási sémával a legegyszerűbbtől, az integrált, több hőforrásos megoldásokig. E témakörben kizárólag olyan megoldásokat tárgyalunk, ahol a napkollektorok, mint energiakoncentrátorok által begyűjtött hőenergiát, valamint az egyéb hőforrásokból származó energiát, egy vizes, szállító-tároló, közvetítő közegnek adjuk át. Ez a hőenergia a közegáramlás útján jut el a felhasználási helyre. A tároló feladata az energia beérkezése és a felhasználása közti időbeni áthidalás. 1.1. Szolárkörök Magyarország mérsékelt égövön fekszik és a kültéri napkollektorokban keringő folyadék, - ami a legtöbb esetben víz - ki van téve a fagyveszélynek. Ez több szempontból is káros, egyrészt a téli napsütést nem tudjuk hasznosítani, mert a fagyott víz miatt nincs keringés, másrészt károsítja a kollektorokat és a csövezést. Két nagy rendszer különböztethető meg: 1.1.1. Nyomás alatti rendszerek - a szolár kör fagyálló folyadékkal van feltöltve, és nyomás alatt működik - a víz kitűnő és olcsó hőszállító, de a fenti okok miatt kénytelenek vagyunk etilénglikolt hozzáadni, 40/60 vagy 50/50%-os arányban, hogy meggátoljuk az elfagyást. Ezzel ugyan lerontjuk a víz fajhőjét, de a rendszer télen is működhet. Attól, hogy fagyállóval töltjük fel a rendszerünket, még nem kell nyomás alá helyezni, de mivel a rendszer zárt, olyan nyomást kell biztosítani, hogy a glikol oldat, az elérhető legnagyobb hőmérsékleten még nem vált fázist, a fagyálló nem fő fel a meleg nyári napokon. Ha az alábbi példán keresztül megtekintjük csak a szolár kört, - kék-vörössel jelölve - láthatjuk, hogy hidraulikusan zárt, és tágulási tartállyal, valamint biztonsági szeleppel van ellátva.

1. ábra

Forrás: A Buderus szolár segédlete

01 02

01

1.2.2. Visszafolyásos rendszerek - megtartva a vizet, mint hőszállító és tároló közeget, kellett egy olyan megoldást találni, amiben a víz szükség esetén - éjszakai fagy, hideg felhős nappalok - ki tud folyni a kültéri csövekből, kollektorokból egy fagymentes zónába elhelyezett tárolóba. Ezt hívják visszafolyásos, Drain-back rendszernek. Ez is működőképes a légköri nyomáson, de enyhe, 0,5÷0,8bar túlnyomással működtetik, más szempontok miatt. A következő ábrán, ha csak a szolár körre tekintünk, láthatjuk, hogy van benne egy tartály, amibe a víz vissza tud folyni, ha a szivattyú leáll. Ezt a tartályt fagymentes zónába kell elhelyezni, illetve a csövezésnek egy folyamatos 1÷2% esést kell biztosítani, hogy a víz biztonsággal visszatérjen a kültéri csövekből, illetve figyelni arra, hogy az alkalmazni kívánt kollektorok belső kapcsolása megfelel-e az előbbi feltételnek? – illetve képes-e leürülni a kollektor?

2. ábra

Forrás: A Buderus szolár segédlete

A síkkollektorok közül csak a csőköteges, a vákuumcsövesekből csak a fűtőcsöves változatok felelnek meg a fenti követelménynek. Légtelenítőkre nincs szükség a nagy légpárna semlegesítő hatása miatt. Nem véletlenül választottuk ugyanazt az ábrát a két, alapvetően különböző működési mód szemléltetésére. Természetesen vigyázni kell, hogy a visszafolyatott térfogat biztonsággal elférjen a tartályba, és az optimális vízszintet is ez a körülmény fogja döntően meghatározni. A tartály mindig a kollektor köri előremenő ágban helyezkedik el. A szolár körnek mindig van, kell legyen egy markáns legmagasabb pontja, ami víz-választóként működik. 1.2.3. Szolárszőnyegek - mint nevükben is benne van, kiteríthető, hajlékony EPDM-ből (szintetikus gumi), vagy műanyagból készítik, már szelektív bevonattal is kapható. Medence fűtésére használják, a vizet egy szivattyú segítségével a csöveibe keringetik. A maximális hőmérséklet elérheti a 80ºC-t is, ezért a rajzon látható keverőszelep. A nyomástűrő képességük nem nagyobb, mint 1bar. Rugalmas voltuk miatt nem kell télire leüríteni, nem fagynak el. Kizárólag magas környezeti hőmérsékleten hatásosak, mivel a fedetlen kollektor típust testesítik meg, ezért a konvektív kihűlést semmi nem gátolja. Íme, néhány szemléltető ábra, róluk. 02 0202

3. ábra

4. ábra

5. ábra

A szőnyegeket, mivel nagy víztérfogatot fogadnak be, illetve nyáron használjuk őket, 30º-os dőlésszög mellett, déli tájolással helyezzük megfelelő teherbíró felületre. Egy hőcserélős bekötés az 5.ábrán. A hőcserélőt akár el is hagyhatjuk, különösebb gondot nem okoz a medence vizének minőségében. Kültéri medencénél durván a vízfelület felét szokták betervezni a kollektor szőnyegeknél. Ez a felületnagyság a frissen feltöltött medencét napi 1÷2ºC-al emeli, és valahol 28÷30ºC-ál fog a rendszer hőegyensúlya beállni, hasonló környezeti hőmérséklet mellett.

03

2. A fototermikus hatás célirányos hasznosítása Jól meg kell határozni a kiindulási paramétereket, az elérhető legjobb hatásfok mellett a hő potenciált, és a biztonsággal elérhető hőmennyiséget. Tudható, hogy a napenergia egy híg, alacsony hő potenciálú, nagy mennyiségű energia, amit koncentrálni kell. Ez azt jelenti, hogy a mennyiség rovására, a potenciálját növelni kell, ahhoz hogy céljainknak megfeleljen. Az alábbi diagram a sík és a vákuumcsöves kollektorok hatásfokgörbéjét mutatja a az elvárt kimeneti hőmérséklet függvényében.

5. ábra

Forrás: Stiebel-Eltron szolár tervezési segédlete

Az ábrából kitűnik, hogy a legkedvezőbb a minél alacsonyabb kimeneti hőmérséklet, ott érhető el a legnagyobb hatásfok. Hatásfok alatt az értendő, hogy a pillanatnyi besugárzási teljesítmény hány százalékát tudjuk „befogni”. Ezzel már el is dőlt a kérdés. A lehető legalacsonyabb hőfokon kell őket hasznosítani. A padló illetve a falfűtéseknél kifejezetten alkalmas, illetve mennyiségi és fogyasztási megfontolásból a HMV készítésére is kiváló. 2.1. Háztartási meleg víz készítés - tisztálkodásra, mosásra és konyhai felhasználásra szánt 45÷55ºC-ra szánt melegített ivóvíz értendő alatta. E fölé a hőmérséklet fölé nem ajánlatos menni a fokozódó, vegyi úton történő vízkőlerakódások miatt. Mondjuk 700W/m²-res besugárzásnál, 50ºC-os víz melegítésekor a sík kollektorok 50÷55%-os, a vákuumcsövesek 65÷70%-os hatásfokkal dolgoznak. Ezek az adatok azt sugallják, hogy a megtermelt energiára nagyon ügyelni kell, mivel a tárolóig el kell vinni azt, majd a felhasználási helyig, és ezt csak veszteséggel lehet megvalósítani. A hőszigetelés fontos. 2.1.1. - Nézzük a 6. ábrát. A napkollektorokból a hőenergia egy csőspirálos hőcserélőn keresztül eljut egy hőszigetelt ivóvíztárolóba. Mivel a meleg víz kisebb sűrűségű, mint a hideg, felszáll a tároló tetejébe, kiszorítva onnan a hideg réteget, ami lemerül. Ez a körfolyamat folytatódik, mindaddig, míg hőt adunk át a rendszernek. A hőszigetelés miatt a víz csak kismértékben hűl, ezért a hideg és melegvíz rétegződése időben stabil marad. A hidegvíz betáplálás a tároló legalsó csonkjára, a meleg víz elvétel pedig a legfelső csonkjára csatlakozik a tárolónak. A színek jól ábrázolják a melegítési folyamatot. Az ábrán látható egy keverőszelep, ami termosztatikus szabályzással a kellő hőmérsékletet állítja be. Ezt a szelepet, ha lehet, mellőzzük, mert a működése azt feltételezi, hogy a meleg víz forróbb a kelleténél és 04

6. ábra

Forrás: a Buderus tervezési segédlete

7. ábra


hűteni kell. Nekünk viszont az érdekünk azt diktálja, hogy csak annyira melegítsük fel, amennyire feltétlen szükséges, a jobb hatásfok elérése miatt. Nyáridőben is vannak felhős napok-hetek, viszont akkor is szükség van meleg vízre. Ezt ráfűtéssel oldjuk meg. A tárolóban található egy második hőcserélő, a felső részében. Ezen keresztül, egy átfolyós meleg víz kazán segítségével pótoljuk részben vagy 05

egészben a kieső hőmennyiséget. A kapcsolásban jelen van a klasszikusnak számító szolár kör, valamilyen kazán, ami egy szivattyú segítségével keringeti a fűtőközeget a ráfűtő körben, tovább hevítve a táro lóban lévő előmelegített vizet. Két dolog nagyon fontos - az egyik, hogy kazánnal csak a tároló felső felét-harmadát melegítjük, mivel a víz sűrűség szerint rétegződik, megtakarítva ezzel energiát, másodsorban a kazán azonnal, és magas hő potenciállal fűti a vizet, ezért mindig csak annyit tartunk készenlétben, amennyi szükséges. Természetesen, hogy a szolár kör visszafolyásos, vagy nyomás alatti rendszer, ebből a szempontból közömbös. 2.1.2. Elektromos ráfűtés - ennek a megoldásnak a legvégső tartalék szerepét osztották ki több

8 ábra szempontból, egyrészt a legdrágább energia a villamos energia, másrészt a legolcsóbb telepítési költsége van, ezért majd minden tárolónak szériatartozéka egy 1,5÷2,5kW-os fűtőpatron. A tárolóba való beszerelés helye attól függ, hogy az egész tárolókapacitást, vagy csak egy részét kívánják melegíteni. A fűtőpatronok saját termosztát szabályozással rendelkeznek, működésük önálló a szolár szabályozástól. 2.1.3. Gázüzemű, átfolyós rendszerű ráfűtés – Ez a gáz és/vagy az elektromos üzemű vízmelegítők egyik típusa. Nincs tárolókapacitása, az átfolyatott vízmennyiséget felhevíti egy adott hőmérsékletre. A melegvíz megnyitásakor létrejövő nyomásesés vezérli a fűtést. 2.1.4. Gázlándzsás ráfűtés - ezt a megoldást olyan helyen alkalmazzák, ahol nincs vezetékes gáz. A palackos gáz magas ára miatt, a felhasználás a legoptimálisabb kell, hogy legyen. Látható, hogy az égéstermékek nem távoznak kéményen keresztül, ezért korlátozott a felhasználási területe.

9. ábra Forrás: Alternatív fűtések

06

2.2 HMV készítés és fűtésrásegítés Mivel a házak energiaszükségletének felét, kétharmadát teszi ki a fűtés, tehát a hőigényünket valamilyen energiahordozóból ki kell elégíteni. A lakott terek hőmérséklete ideálisan 20÷22ºC között változik, és ez közel áll a napenergia biztosította hő potenciálhoz. Kézenfekvő, hogy Napunkat, mint „fűtőkazánt” munkába állítsuk. Hazánk a mérsékelt égövön fekszik, ezért az átmeneti és a téli időszakban a napos órák száma adott, ehhez kell méretezni a napkollektorok négyzetmétereit, másfelől a nap nyáron is fűt, a kollektorok hőtermelésével pedig kezdeni kell valamit, különben tönkre mennek huzamosabb túlhevülés mellett. Ez a csapdája a fűtésrásegítésnek. Erre a csapdahelyzetre több megoldás is elterjedt, de a legésszerűbb az lenne, ha a nyári napsütés melegét el lehetne tárolni télire. Mivel a HMV-re mindig szükség van, nem beszélhetünk külön utas megoldásokról. A fűtési rendszerek elsődlegességgel a HMV készítést tejesítik, ezt követően valamilyen másodlagos funkcióval, a medencét fűtik, esetleg falfűtéssel a hőérzetet javítják, esetleg mindhármat együtt. 2.2.1. A fűtésrásegítés lehetőségei és korlátai – e két fogalom jelentése képezi a mérlegelés tárgyát. Sokan azt mondják, hogy napenergiával nem lehet teljes mértékben kiváltani a fűtés energiaigényét. Műszaki megoldások vannak, de az ésszerűség kell eldöntse, hogyan cselekedjünk. Az egyértelmű, nem lehet annyi kollektor felületet felszerelni, amennyire szükség lenne a teljes kiváltáshoz, de ez sem lenne kielégítő megoldás, mert a felhős borús napok száma akár több hét is lehet, ekkor viszont hőtárolóból kellene fűteni. Ilyen jellegű megfontolásokból kiindulva, a tapasztalat azt mutatja, hogy az értelmes kompromisszum felé kell haladni. Egy ház, vagy lakótér fűtését, több, egyidejű megoldással lehet elképzelni. Ez lehet megújuló, bio, geotermikus és/vagy fosszilis hordozóból származó energia. A másik nagy probléma, hogy ennél a épületgépészeti fejlesztésnél, már nem toldozgatunk, illesztgetünk meglévő rendszerek(hez)be, hanem teljesen új gondolkodást és kivitelezést igényel a hagyományos elképzeléseknél. Mindenek előtt gondoljunk a különböző energiahordozókból előállított, eltérő tulajdonságú hőforrások összegzésére. Mivel oldjuk meg ezt a feladatot, és hogyan? A lehetséges legkisebb veszteség a főszempont! 2.2.2. Alacsony hőmérsékletű fűtési módok Ebben a részben megpróbáljuk megmutatni azokat a lehetőségeket, amelyek hasznosítani tudják az alacsony hőmérsékletű, nagy térfogatáramú fűtőközegeket. A legismertebb ezek közül a padlófűtés. Nem térünk ki bővebben a témára, a lényeg, hogy ez kitűnően alkalmas a napenergia felhasználására, kiegészítő fűtésként. Mostanában terjed a falfűtés is, hasonlóan az előbbihez, alacsony hőmérsékleten és hőmérsékletkülönbség mellett dolgozik, ezért kombináltan használják e két megoldást. A csövezet elrendezése, világosan utal a padló és a falak egy fűtőfelületként való hasznosítására. A csövezet elrende

11. ábra 07 03

zése világosan utal a padló és a falak egy fűtőfelületként való hasznosítására. A falfűtésre még vissza fogunk térni az energiahatékonyság-energiamegtakarítás taglalásánál. Sugárzó fűtésnek is hívják, mert ha a levegő hőmérsékletének a fenntartásában nem is vesz részt, a falaknak a hő átbocsátási tényezőjét javítja, csökkentve ezzel hő veszteséget. 2.2.3. Fűtésrásegítés napenergiával Több megoldás is van, de ezek többnyire a kapcsolási eltéréseket fogják példázni. Lássuk mindjárt a 11. ábrát. A kapcsolásból kitűnik, hogy ha a napkollektorok által felmelegített tároló hőmérsékletére a kazán csak ráfűt, szokták mondani, hogy csúcsra fűt, a két hőforrás, a nap meg a kazán hője öszszegződik. Ha a tároló felső harmadában a hőmérséklet csökken a HMV elvétel miatt, a 19-es szivattyú keringeti a tárolóban a fűtővizet a felső harmadban, így biztosítva a folytonos HMV készítést igény szerint. Figyelem, a tároló nem ivóvizet tartalmaz, hanem vizet, mint köztes közeget. A tárolón belül van egy kisebb tároló, amibe a HMV melegszik. Az egyik szabályzó a fűtést és a HMV készítést, a másik a szolár kört felügyeli.

11. ábra

Forrás: Wolf szolár tervezési segédlet

A különböző üzemmódok között az átkapcsolásokat a 11 és a 18-as két útú szelepek biztosítják. A fűtőközeg itt is víz, amibe a tárolón belül egy másik tartály van, amibe az ivóvíz minőségű háztartási meleg vizet készítjük, egyszerű hőátadással. Az ivóvíz csatlakozások felső bekötései arra utalnak, hogy kombi tárolóval van dolgunk. 08 04

Van olyan gyártó, aki a meleg víz készítést ebben a kapcsolási elrendezésben úgy oldja meg, hogy egy hosszú csőkígyóval átvezeti a tároló vizén, és átfolyásos rendszerben, tárolás nélkül biztosítja a meleg vizet. Járható út ez is, de a csúcsra fűtő eszköznek mindig készenléti állapotba kell lenni, és nem valószínű a gazdaságossága egy nagy teljesítményű kazánnál, ha egy kis mennyiségű meleg víz kell. Következzék néhány példa, néhány jó hírű európai cég tervezési segédleteiből. Érdemes megjegyezni, hogy a lényeg az mindegyiknél azonos. A kapcsolási rajzokon az eltérések különböző műszaki koncepciókat takarnak, amivel a cégek szeretnék magukat markánsan megkülönböztetni egymástól.

12. ábra

Forrás: Naplopó Kft.

Íme, egy példa lakótérfűtésre, és soros hőcserélős medencefűtésre szolár-kazán kombinációban. Elsődlegessége a szolárenergiának van, ha az nem elegendő, akkor valamilyen kazánfűtéssel a medence vizének melegítését. A megoldás érdekessége, hogy nincs tárolója. Az alábbi kapcsolásban a napkollektorok energiáját egy hőcserélőn keresztül közvetlenül a fűtőkörre kapcsolták, párhuzamosan a kazánnal.

13. ábra 09 09


A most következő kapcsolás, - 14. ábra – érdekessége, hogy a HMV-t egy külső hőcserélővel állítja elő, a tároló felső részének hőjét hasznosítva. A mindenkori készenléti állapotot a keringető,15, ág biztosítja. Ezt a, főleg kényelmi szempontokat figyelembe vevő állandó keringetést, csak akkor használjuk, ha a körülmények indokolják. Nagyon energiapazarló.

14. ábra

Forrás: a Wolf szolár tervezési segédlete

A következő, 15. ábrán egy kandalló segít rá a tárolóra, visszaforgatva valamennyit az égésgázok hőjéből. Fali gázkazán adja az egész rendszer hő ellátásának biztonságát. Termo szifonos kombi tárolót építettek be a rendszerbe, manapság ez a csúcstechnika a HMV készítésben és a fűtésrásegítésben. A szolár kör visszafolyásos, a motoros váltószelepek különböző állásai több funkció ellátását biztosítják a rendszernek. Négy szabályzókör vezérli az egész rendszert, termosztátként vezérelve a motoros szelepek átfolyási irányát. A fűtőkörök mindkét népszerű változata, a padló és a radiátoros fűtés is megtalálható a rendszerben, de keverőszelepes fűtőkörökkel táplálják őket. A 16. ábrán, a napenergiával a tárolóban elsődlegesen a HMV-t állítjuk elő, majd a medencét fűtjük egy hőcserélőn keresztül. A szolár kör visszafolyásos, nincs szerepe a lakóterek fűtésrásegítésében. Ez utóbbit egy álló kondenzációs gázkazán biztosítja, továbbá a HMV rámelegítést is a kazán végzi a tároló belső hőcserélőjén keresztül. A kazán fűtőkörébe még be van kötve egy hőcserélő, párhuzamosan a másik medencefűtést biztosító szolár köri hőcserélővel, arra az esetre, ha nem tudná a nap melege biztosítani a kellő vízhőmérsékletet. A kazán szabályozása és a szolár kör szabályozása elkülönülten vezérlik a rendszert, kölcsönösen, és jól meghatározott helyen figyelve a hőmérsékleteket. A vázolt kapcsolás teljesnek tekinthető, mert tároló váltás nélkül már érdemben nem tud más hőforrást hasznosítani. 10

15. ábra


16. ábra


11

3. A hőenergia tárolása, visszaforgatása A hőenergia egy elég illékony valami, ha nem óvjuk kellő-képen, a sok erőfeszítéssel megtermelt és betárolt hő elhagy minket. A hőszigetelés talán a legfontosabb része egy tárolási koncepciónak. A betárolt hő mennyisége a hőhordozó közeg tömegével, a fajhőjével és a hőmérsékletével egyenesen arányos. A tárolók hőszigetelését úgy méretezik, hogy egységnyi idő (1 hónap) alatt 1÷2%-ot veszíthet a benne lévő hőhordozó. Ez a feladat nem egyszerű, ezért a tárolókat alapvetően két feladatra tervezik: - a teljesítménygörbék kisimítása az időtengelyen, ami a hirtelen fellépő, rövid idejű teljesítményigények kielégítését jelenti, és - az időszakos tárolás – ez azt jelenti, hogy a napkollektorokkal nyáron megtermelt energiát nem kültéri medencék fűtésére használjuk, hanem betároljuk télire. 3.1. Kiegyenlítő hőtárolók (puffer tárolók) – természetesen, a betárolt HMV is rendelkezik ilyen képességekkel, de a fűtés rásegítéshez már több kell néhány száz liter meleg víznél. Mivel a HMV mindig kell, ezért a tárolókat vagy leválasztják a HMV készítésről, vagy járulékosan állandóan képződik, ahogy a hőenergiát betároljuk. Az elsődlegesség mindig a HMV-é. A 17. ábrán a 10-es tároló a HMV-ek van leválasztva, míg a 8-as a hőtárolásra van. Amikor a szolár kör felmelegítette a háztartási meleg vizet, bekapcsol a 6-os szivattyú és kezdi tölteni a hőtárolót. A hőtároló által előmelegített fűtőközeg megy a kazán visszatérőjébe, és a két hőmennyiség úgy összegződik, hogy a kazán csúcsra fűt, a tároló vizére.

17. ábra Forrrás: a Wolf szolár tervezési segédlete A 19-es és a 15-ös motoros szelepek a HMV ráfűtést, illetve a közvetlen tárolóból való fűtést vezérlik. A szolárkört és a kazánt-hőfelhasználást két külön vezérlő látja el. Megfigyelhető, hogy a napenergiát a

12

Szivattyúk kiválasztásával irányítjuk a megfelelő helyre, addig a hő felhasználásánál két útú motoros szelepek váltják az irányt. Természetesen, több hőforrás is csatlakoztatható a rendszerhez, pontosabban a hő tároló részéhez, összegezve az energiatermelésüket. Egy másik példa a puffer tárolók alkalmazására a 18. ábrán látható. Egy külső hőcserélőn keresztül a

18.ábra

Forrás: a Buderus szolár tervezési segédlete

puffertárolót, ami egy egyszerű hőszigetelt víztartály, felmelegítjük a napenergiával. A szolárkörben lévő motoros szelep vált irányt amikor a termosztát vezérli. Egy másik példa látható egy termoszifonos

19.ábra 13

Forrás: a Buderus szolár tervezési segédlete

puffer tároló alkalmazására, fatüzelésű kazánnal és kondenzációs gázkazánnal egyetemben. Ld. 19. ábra. Van a rendszernek egy-két érdekessége, de azt itt és most nem tárgyaljuk. A tárolókapacitásokból látható, hogy egy családi házra tervezték, 6÷8 személy részére a HMV fogyasztást, és kb. 400m³ fűtött lakótérre a fűtést, fűtéskiegyenlítést. A kazán vezérlője minden funkciót képes kezelni. Egy kapcsolási példa több párhuzamosan kapcsolt hőtárolásra. A tárolók feltöltése hőenergiával sorban

20. ábra


A tárolók motoros váltószelepekkel vannak leválasztva a gerincvezetékről. A hő elvétel kapcsolása viszont soros, a szolár kört pedig egy hőcserélő választja le a tárolók hőhordozó közegéről. 3.2. Szezonális, időszakos hőtárolók - ennek a megoldásnak az a lényege, hogy a napkollektorok energiatermelését betároljuk egy hosszabb időszakra, őszre-télre, és azt alacsony hőfokon hasznosítsuk a napenergiában szegény téli hetekben-hónapokban. Sajnos, nem tudok beszámolni megvalósított rendszerekről, mert egy kifejezetten drága megoldásnak tűnik, összevethető egy ház értékével. Amit viszont kínál, az a fosszilis energiahordozók 85÷90%-os kiváltása éves viszonylatban. Íme egy svéd forrásból származó diagram, a tároló hatásáról a fűtésszámlára. Az alábbi diagramon a

21. ábra tárolókba nyáron betárolt, és októbertől kivett energia mennyivel részesedik a fűtésből az átmeneti és a téli időszakokban. Az októberi, novemberi és a decemberi fogyasztásból a napenergia részarány jóval 80% fölötti. Januárban ugyan csökken a hatékonysága, de még itt is jelentős, kb. 40%. Ezek a tárolók vízzel működnek, fázisváltás nélkül, így a tároló képesség korlátozott a víz tömege miatt. Vannak azonban olyan, már a ’80-as években, itt Magyarországon kifejlesztett fázisváltó hőhordozók, amelyek 13

sokkal hatékonyabban tudják tárolni az energiát. El kell mondani, hogy a tárolókat földben alakítják ki, a hőszigetelésre nagyon oda kell figyelni, mert ez a tárolás hatékonyságát közvetlenül befolyásolja, illetve az alacsony hőmérsékletű fűtésekhez illik használni, kimondottan akkor, amikor a sugárzó fűtéseknek érződik a jótékony hatása, magyarán amikor otthon tartózkodunk. Ki lehet számolni egyszerűen a tárolók méretét a fűtendő helyiségek hő veszteségeinek az összegzéséből. A tárolónak is van egy saját tárolási vesztesége, amit az alábbi diagram jól ábrázol. Ezek a görbék a hőszigetelési és a gazdaságossági megfontolások kompromisszumos értékei. Látható, hogy a tároló hőmérsékletének emelésével nő a vesztesége is, ezért vagy a hőszigeteléseket javítjuk és mehetünk feljebb a hőmérséklet

22. ábra tel, vagy a víz mennyiségét növeljük a tárolóban. Az összefüggés a tárolt hőmennyiségre: Q = m x c x ∆t [kcal], ahol: - az „m” a hőhordozó tömege [kg] - a „c” a hőhordozó fajhője [kcal /K kg] - a „∆t” a hőmérséklet különbség [K]

23. ábra Kiépítése a 23. ábrán létható, ez esetben egy prizmatikus tárolóval. A hő bevitele és kiemelése szondákkal történik. A rendszer hő potenciálja az ábrán jól látható. A jövőben ezek az időszakos tárolók igen nagy szerepet kapnak, át fogják alakítani a lakóház építési koncepciót, megteremtve az alapját egy olyan klímaberendezésnek, amely „lángmentes” technológiákat alkalmazva fűt-hűt. Gondoljunk csak bele, miért kell 22º÷24ºC-os szobahőmérsékletet 1.200÷1.400ºCon égetett földgáz, szén, olaj vagy fa segítségével előállítani? Megválaszolatlan kérdéseivel, írjon [email protected] -ra vagy hívjon a 36 20 9694971 számon.

14

Reszler István Energiagazdálkodási szakmérnök

Mintakapcsolások - 1

Recommend Documents