Passzívház modell hőmérséklet mérése Horváth Csaba DE-TTK Villamosmérnöki szak Szakdolgozat 2011
A passzívházak jelentősége Problémák • Növekvő energiaárak, csökkenő energiaforrás készlet
Passzívház nyújtotta megoldások Megújuló, energiatakarékos megoldások használata Kiváló hőszigetelésű elemek
• Nagymértékű hő veszteség Passzív fűtési/hűtési megoldások a természet által nyújtott lehetőségekkel
• Fűtés fosszilis anyagok felhasználásával, hűtés klíma berendezésekkel Az Európai Unió döntése szerint 2018-tól minden állami
tulajdonú épület, 2020-tól pedig minden új épület esetén alkalmazni kell a szén-dioxid kibocsátást drasztikusan csökkentő megoldásokat!
Passzív épület hőgazdálkodása • • • • •
Cél: komfortos hőmérséklet (22-24 °C) fenntartása Nem használunk hagyományos, aktív fűtés A Nap az ablakokon keresztül fűti fel a belső teret Jó hőszigetelést biztosító építőelemek Hőcserélő Folyamatos szellőzés, hőmérséklet megtartása • A légtömeg lehűtése megfelelő időben (pl. este, mikor hűvös van) történő szellőztetéssel, illetve a földben átvezetett szellőzőcsatornával történhet
Kutatásunk célja • Egy passzívház modell hőszigetelő képességének vizsgálata • Belső hőmérséklet figyelése évszaktól, napszaktól, tájolástól függően • Belső hőmérséklet egyenletesen tartása automatikus szellőztetéssel • Hőtároló tömegek belső hőmérsékletre való hatásának vizsgálata • Mindezek elemzésére egy egyedi hőmérsékletmérő rendszer kiépítése, amely 0,1 °C-os pontosságú adatokkal szolgál
Mérési modell összeállítása • 3x3x2,8 m-es modell épület, melynek falai 0,11 W/m2K hőátbocsátási tényezővel bírnak • Mérőeszközök az építmény tetején, külön gépházban • Minden falfelületen, plafonon, padlón, 3x3-as elrendezésben, és velük egyvonalban a levegőben 3x3x3 érzékelő lett elhelyezve • Ablakfelületen 6 érzékelő • Érzékelők a gépház és a külső hőmérséklet mérésére • 8 érzékelő további mérésekhez • Összesen 96 darab
A mérési folyamat • Az érzékelők által mért értékeket a mérőmodulok folyamatosan, analóg módon fogadják, és zajszűrést is végeznek • A mérőkártyák a jelet feldolgozzák, digitális jellé alakítják és az adatokat a programnak továbbítják • A program percenként mintavételez • Éjfélkor történik a mentés: 15 percnyi adat átlagát mentjük el, és rendszerezzük felületek szerint
A mérést végző program • A LabView szoftver segítségével készítettük el • Adatok grafikusan és numerikusan is megjelennek a képernyőn. • A program több mérési adatból átlagokat képez • A formázott értékek Excel táblázatba menti • A ventillátorokat automatikusan vezérli a mért hőmérsékletek alapján
Ventillátorok vezérlése • Számítógépet és a mérő berendezéseket a túlmelegedéstől védeni kell • Szellőztető ventilátor: ▫ 12V DC számítógép ventillátor ▫ 25 °C felett bekapcsol ▫ 21 °C alatt kikapcsol
• Hűtő ventilátor: ▫ 230V AC hűtőtáska ventilátor ▫ 35 °C felett bekapcsol ▫ 29 °C alatt kikapcsol
• Belső átszellőztető ventilátor vezérelt, illetve kézi szellőztetés céljából • Automatikus mód: ▫ Ha a kinti, illetve benti hőmérséklet közt 2 °C vagy nagyobb a különbség, bekapcsol ▫ 20 °C alatt hatástalan
• Időzített mód: ▫ Előre beállított időpontban kapcsol be, illetve ki
• Kézi vezérlés: ▫ A VI előlapján kapcsolható
Eredmények, tapasztalatok • A munkánk során olyan mérőrendszert alkottunk, ami megbízhatóan, akár éveken keresztül képes hőmérsékleti folyamatosan adatokat szolgáltatni. • Az ablakon keresztül bejutó napfény jelentős mértékben megnöveli a beltér hőmérsékletét, amely így fűtésre felhasználható. • A hőtároló tömegek (melyet a modell során 20cm vastag homokréteggel helyettesítünk) segítenek állandó értéken tartani a belső hőmérsékletet. • Ez a tömeg hűvösebb időszakban (éjszaka) automatikus átszellőztetéssel lehűthető.
Következtetés • A tapasztalatokból bizonyossá vált a passzívházak szerepe a jövőbeni környezettudatos létesítések terén • Jelentőségük és létjogosultságuk a méréseink alapján bebizonyosodott • Megoldásokat találtunk mind a fűtés, mind a hűtés passzív kezelésére • Megtapasztalhattuk a passzívházak működési jellemzőit valós körülmények között
Köszönöm a megtisztelő figyelmüket!
