N A P K É M É N Y E K
N A P K É M É N Y E K
N A P K É M É N Y E K
NAPKÉMÉNY Avagy hogyan lehet MÉG felhasználni a Nap energiáját?
Solar Tower
- a levegı felmelegszik - a kémény felé áramlik - felszáll és közben lehől - a levegı cirkulál - oldalról újabb hideg levegı érkezik - a turbinák termelik az energiát 2.5 MWh/m2 energia intenzitás mellett: 5 MW teljesítményő erımő megépítéséhez 1100 m átmérıjő kollektor mezı 445 m magas 27 m átmérıjő kémény kell 200 MW teljesítmény eléréséhez 5000 m átmérıjő kollektor mezı 1000 m magas 150 m átmérıjő kémény kell
JELLEMZİK
A napkémény elımozdítja a természetes légmozgást mely a természetes kéményhatásra épül. A napkémény el tudja szállítani a nem kívánt használt levegıt az épületbıl, s egyszerre friss levegıt is szállít befelé. A napkémény beleilleszkedik az épület homlokzataiba. Az elszívás a kémény felsı végén történik, míg a külsı levegı bevezetése egy alacsonyabb helyrıl, ablakból történik. A levegı elmozdítása természetes szellızési stratégiával csökkenti a szellıztetéshez és a temperáláshoz használt energiát. A napkémény egy teljes, szélmentes napon át biztosítani tudja az épület természetes szellızését. A napkémény képes biztosítani az aktuális idıjárási feltételeknek megfelelıen szabályozott szellızést. Fontos jellemzıje napkéményeknek, hogy a tetı és a levegı kivezetés felett emelkedjen ki az épületbıl, ahol az uralkodó szél nem tud beleavatkozni az áramlásba. A napkéményt lehet nyitott lépcsıházzal együtt alkalmazni, vagy speciális naptérrel és meghosszabbított föld alatt vezetett csırendszerrel, mely a hővös levegıt szállítja. A napkémény esztétikus építészeti elem is lehet. ☺
N A P K É M É N Y E K
Solar Tower
A Nap energiájának kiaknázására számos megoldás született. Ezek közül egy, a levegı áramlásán alapuló napkémény. (Solar tower) A folyamat lényege az, hogy a Nap energiáját összegyőjtı tetı alatt a levegı felmelegszik és a kémény felé áramlik, melyben felszáll és közben lehől. A levegı az egész rendszer körül cirkulál, mivel oldalról újabb hideg levegı áramlik a felmelegedett helyére. A kéménybe elhelyezett turbinák termelik - a felszálló levegı mozgási energiáját felhasználva - az elektromos energiát.
N A P K É M É N Y E K
Solar chimney
N A P K É M É N Y E K
Ab Anbar, Irán
1
N A P K É M É N Y E K
N A P K É M É N Y E K
N A P K É M É N Y E K
Hibrid szellıztetés
A külsı feltételeket ablakokkal szabályozni Érzékelı: hımérséklet, harmatpont, por… Gazdaságos, kevés energiahasználat Gépi szellızés mőködik
Ventilátor szabályozós Hibrid szellıztetés Tetın ventilátor az eltávozó meleg levegıt segíti A ventilátor besegít, ha a természetes légmozgás nem elég
Napkéményes szellıztetés Napsütötte lépcsıház kéményként kihasználható Nyitható tetıbevilágítón távozó légáramlása
N A P K É M É N Y E K
N A P K É M É N Y E K
BRE Building, Anglia
Kitakyushu Egyetem kutatóközpontja, Japán
N A P K É M É N Y E K
BRE Building, Anglia 6
7 4
3 5
8
1
2
1. 2. 3. 4. 5.
Automatikusan nyíló ablakok az ellenırzı rendszerhez kapcsolva Újrahasznosított tégla Külsı üveg zsaluk Szellızı kürtık a természetes szellızési rendszerhez kapcsolva Üvegtömbök, melyek csökkentik a szoláris nyereséget, de beengedik a természetes fényt 6. Rozsdamentes acélkémények 7. Jól szigetelt tetı 8. PV panelek Forrás: Gilbert és Callaghan (1997)
BRE Building, Anglia
Kitakyushu Egyetem kutatóközpontja, Japán
2
Winnipeg - Manitoba Hydro Tower
N A P K É M É N Y E K
N A P K É M É N Y E K
N A P K É M É N Y E K
N A P K É M É N Y E K
Ordos, Belsı-Mongólia, Kína 2008-2009
www.archdaily.com
Ordos, Belsı-Mongólia, Kína 2008-2009
www.archdaily.com
Hıkémény mőködési elve
Az év legmelegebb napja (júl. 20.)
Belsı természetes világítási terv
Napi hımérséklet éves átlaga Kis diagram az év leghidegebb napját mutatja (jan. 12.)
N A P K É M É N Y E K
N A P K É M É N Y E K
Építész: MOS 2008-2009 Michael Meredith, Hilary Sample Ordos, Belsı-Mongólia, Kína
www.archdaily.com
Ordos, Belsı-Mongólia, Kína 2008-2009
A nap járása az év leghidegebb napján (jan. 12.)
A nap télen alacsonyabban jár, ezért több fény jut be az épületbe, s ez elegendı világítást is nyújt. (jan. 12.)
www.archdaily.com
TÉLI MŐKÖDÉS
A hımérséklet január 12.-én. A nap alacsonyabban jár, a napsugárzás keresztülhatolhat az ablakon és tetıbevilágítón majd elnyeli a nehéz falszerkezet és a padló, melyek lassú hıleadással segítik a főtést.
Ordos, Belsı-Mongólia, Kína 2008-2009
www.archdaily.com
3
N A P K É M É N Y E K
NYÁRI MŐKÖDÉS
Világítás július 20-án. A nap nyáron magasabban és meredekebben jár, ezért kevesebb fény jut az épületbe, mivel a tetı és a mélyen lévı ablakok árnyékolnak, megelızve a szoláris nyereséget.
A hımérséklet július 20-án. A mélyebben lévı ablakok és a tetı megelızi a magasabban lévı nap sugárzásának bejutását. Másrészrıl a forró levegı felfelé száll a kéménybe, ahol a nyitott tetıbevilágítón át távozni tud. Ez egy légmozgást indít el, mely a hidegebb levegıt viszi be az épületbe az ablakokon át.
A nap járása az év legmelegebb napján (július 20.)
Ordos, Belsı-Mongólia, Kína 2008-2009
www.archdaily.com
N A P K É M É N Y E K
"solar air ramp" - szoláris levegırámpa
N A P K É M É N Y E K
Schoordak a naptetı és napkémény holland kombinációja épületszellıztetésre. Kedvezı, hogy nincs szükség külsı energiára, ha a nap jobban süt, akkor jobban mőködik a rendszer is. Magas hatékonyságú napenergiai győjtés.
a napkémény egyik változata
A napsugár bejut a déli vagy nyugati tájolású burkolat mögé, ahol felmelegíti a levegıt és elindul a kijárat felé. Ez okozza az belsı levegı megmozdulását a főtött térbe és onnan ki. A levegı a hővösebb, árnyékos északi oldalról be tud lépni az épületbe, s pótolja a kilépı levegıt.
Ordos, Belsı-Mongólia, Kína 2008-2009
N A P K É M É N Y E K
N A P K É M É N Y E K
N A P K É M É N Y E K
www.archdaily.com
A kémény-hatást be lehet integrálni az építészeti tervezésbe, pl: lehet használni nyitott lépcsıházat vagy átriumot is.
Alternatív városi használati lehetıség Nem csak az energiatermelés a cél: por, Co2 és más szőrıket lehet beletenni, így tisztítani a városi levegıt
Hidegebb klímájú városokban: pufferteret hoz létre, csökkenti a lehőlést – főtési költségcsökkentés
Melegebb területeken: féligáteresztı PV membránt is lehet alkalmazni, ami szőri a napsugárzást és a hımérsékletgradiens csökken. A két réteg növelheti a torony hatékonyságát: felsı réteg a város felmelegedését gátolja, a folyamatos légáramlás részben legyızheti a hısziget-hatást.
4
N A P K É M É N Y E K
Solar chimney - Linkek • http://www.sulinet.hu • http://www.hydro.mb.ca/index.shtml • http://www.archdaily.com • http://www.williams.edu • http://www.greenbuilder.com/ • www.ibec.or.jp
Köszönöm a figyelmet!
5
