A napenergia családi házakban történő felhasználási lehetőségeinek áttekintése. Szabó Zsuzsanna V. földrajz környezettan szak

Átírás

1 A napenergia családi házakban történő felhasználási lehetőségeinek áttekintése Szabó Zsuzsanna V. földrajz környezettan szak

2 Szakdolgozat témakörei 1. Nap, napsugárzás, napenergia Nap felépítése napsugárzás, napenergia kialakulása 2. Napenergia hasznosítás technikai lehetőségei aktív, passzív hasznosítás berendezések felépítése 3. Esettanulmány: saját napkollektoros rendszer mérései, tapasztalatai 4. Szakmódszertan: napenergia tanításának lehetősége középiskolában tanórán tanórán kívüli tevékenység: erdei iskola keretén belül

3 Napsugárzás Magyarországon Globál sugárzás Mo n Napfénytartam (óra) Január Április

4 Napenergia felhasználás módjai AKTÍV: erre a célra épített berendezés segítségével a napenergiát hő vagy villamos energiává alakítjuk át Napkollektor Napelem Napkemence Naptűzhely PASSZÍV: berendezés nélküli hasznosítás, építészeti megoldásokkal szolár építészet

5 Szolár építészet Cél: fűtés segítése az energiahiányos időszakokban (tavasz, ősz, tél), ill. nyáron az épület hűtése Megfelelő szigetelőanyag Tájolás Szerkezet Épület energiamérlege: Transzmissziós hőveszteség + szellőztetési hőveszteség + szoláris hőnyereség + belső hőnyereség + fűtő/hűtő rendszerek teljesítménye = Fűtés: csökkentsük a hőveszteséget HŐSZIGETELÉS NAPTÉR: Hűtés: légcsere szám növeléssel, árnyékvetőkkel

6 Aktív napenergia hasznosítás A napkollektor A napenergiát hőenergiává alakítja át (termikus hasznosítás eszköze) Családi házak melegvíz előállítása, épület fűtése, hűtése, medence fűtése és ezek kombinációja oldható meg vele Napkollektor részei: 1. Üvegfedés 2. Abszorber 3. Csővezeték 4. Hőszigetelés 5. Kollektorház

7 Napkollektorok típusai 1. Fedetlen, hőszigetelés nélküli: nélküli: pl. feketére festett hordó kerti zuhanyként 2. Szelektív napkollektor: abszorbere szelektív bevonattal van ellátva 3. Vákuumcsöves síkkollektor 4. Vákuumos síkkollektor 5. Nem szelektív napkollektor

8 Napkollektorok beépítése

9 Esettanulmány: 4 fős családi ház melegvíz előállításának kisegítése napkollektoros rendszerrel Napkollektor: szelektív kollektor (2 x 1,8 m 2 ) Tájolása: délkeleti (épület tájolása miatt) Dőlésszöge: kb. 4 2 tároló tartály TKO: kollektor szabad felületi T e TKV: kollektorból jövő melegág T e TKR: kollektorba menő hidegág T e TBU: földszinti tároló vízhőmérséklete TPU: emeleti tároló vízhőmérséklete

10 TKO: kollektor felületi hőm. Mért adatok január 2. hetében TKV: kollektorból jövő melegág TKR: kollektorba menő hidegág Dátum TKO TKV TKR Fsz. Tároló Em. Tároló Pill. Telj kw Hő Menny kwh Napi termelt Hő kwh Átl. Sziv. telj , ,4 12,8 3, ,2 1, , , , , ,2,

11 TKO: kollektor felületi hőm. Mért adatok április 3. hetében TKV: kollektorból jövő melegág TKR: kollektorba menő hidegág Dátum TKO TKV TKR Fsz. Tároló Em. Tároló Pill. Telj kw Hő Menny kwh Napi termelt Hő kwh Átl. Sziv. telj , , , , ,8 39,8, , ,1 2,1, , ,2 28,1, ,4 21 4,2 27, ,6 28, ,4 29,3,

12 Összes működés Dátum Összes óra Megtermelt energia Megtakarítá s Ha egész évben így működne: óra 42 óra 13 kwh 32 kwh 416 Ft 142 Ft 3 Ft 53 Ft Előnyök Kisegít Családi költséget csökkenti Áremelés nem érinti Korlátlanul rendelkezésre áll CO 2 kibocsátást csökkenti környezettudatos Hátrányok Magas beruházási költség Állami támogatás MEGSZŰNT! Hosszú megtérülési idő Ingadozó teljesítmény

13 Megtérülési idő A beruházás költsége: Ft volt A kollektor átlagos teljesítményét figyelembe véve a következő megtakarítások alakulnak ki: áprilistól novemberig: Ft megtakarítás novembertől januárig: 7 1 Ft megtakarítás március és október: Ft megtakarítás ÖSSZESEN: Ft A megtérülés ideje: kb. 8,5 év (beruházás költség/éves megtakarítás)

14 Szakmódszertan: A napenergia tanításának lehetőségei középiskolában Környezeti nevelés és a környezeti nevelők Tanórai tevékenység és a napenergia: évfolyamonkénti tanítási lehetőségek Tanórán kívüli tevékenység: az erdei iskola Erdei iskola 1 napos Napenergia programja: Munkafüzet: 1. rész: diákoknak feladatlapok: kísérletek, szövegértelmezés, megfigyelés, számítási feladatok, gondolkodtató kérdések 2. rész: tanári háttéranyag, feladatok megoldása

15 Összefoglalás Napenergia hasznosítás fontossága: környezettudatosság megvalósul környezetkímélő megoldás egyéni takarékosság CO 2 kibocsátást csökkentjük FENNTARTHATÓ FEJLŐDÉS