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! Energiahordozók csoportosítása Elsődleges primer - Másodlagos szekunder - (természetben található) Kimerülő (nem megújuló) - Atom - Fosszilis o Szén o Kőolaj (pl. gépjárművek) o Földgáz (pl. melegvíz-előállítás) (energetikai célra előállított) Pl. villamos energia világítás, vízgőz (A fő csoportok megnevezése) 4 pont 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-) max. 3 pont (Minden jó példa 1-) max. 5 pont Javaslatok, melyek bevezetését gazdaságosan megvalósíthatónak tartja - helyes indoklással - javaslatonként 2-. max. 4 pont É 2/6
2. feladat Összesen: 45 pont A gazdaságban naponta 2 alkalommal 6 órára és 18 órára 1000 liter 90 o C forró vízre van szükség, amit a vízhálózatból vételezett 10 o C hőmérsékletű vízből kell előállítani. A É földgáz 0093-06/1/3 - üzemű 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 o c = 4190 J / (kg C)! b) Határozza meg a melegvíz előállításhoz szükséges éves földgáz mennyiségét és költségét, ha a földgáz fűtőértéke: H = 34 MJ/m 3, egységára k g = 1,025 Ft/MJ + áfa (áfa = 25%)! c) A forró víz előállításában, napkollektorok használatával, a bemenő víz hőmérsékletét éves átlagban 50 o C 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): Qhasznos = c m ( ϑv ϑk ) Q hasznos = 4190 1000 (90-10) Qhasznos = 335,2 MJ 4 pont Qbevezetett = Q h / η Qbevezetett = 335,2 / 0,8 Qbevezetett = 419 MJ 3 pont Pbevezetett = Q / t Pbevezetett = 419/6 Pbevezetett = 69,83 MJ/ó 19,4 kw 5 pont b): Napi hőszükséglet: Qnapi= 2 Qbevezetett Éves hőszükséglet: Qéves= 365 Qnapi Qéves = 365 2 419 Qéves = 305,87 GJ (305870 MJ) 5 pont Éves földgázszükséglet: Ngáz Ngáz = Q éves /H Ngáz = 305870/34 Ngáz = 8996 m 3 3 pont Bruttó éves költség: K K = k g Qéves K = 1,025 305870 (1 + 0,25) K = 391 896 Ft 3 pont c): Felismerhető, hogy a Δ ϑ = ( ϑv ϑk ) 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: Mé Mé = K / 2 Mé = 391 896 / 2 Mé = 195 948 Ft 8 pont É 3/6
(Akár felismeri az egyszerűsítési lehetőséget, akár újraszámolással jut a helyes eredményre.) Jelen értéken 10 év alatt számolható megtakarítás: Mé_10 É 0093-06/1/3 Mé_10 = 10 Mé Mé_10 = 10 195 948 Ft Mé_10 = 1 959 480 Ft 3 pont Megtérülési idő jelen értéken: t m = B / Mé tm = 1 800 000 / 195948 tm 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 m 2, A födém = 110 m 2, A nyílászáró = 32 m 2, 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: Khoml= 1,5 W/m 2 K, k födém = 1,0 W/m 2 K, k nyílászáró = 3,0 W/m 2 K Felújítás után: Khoml_szig = 0,3 W/m 2 K, k födém szig. = 0,2 W/m 2 K, k nyílászáró új = 1,5 W/m 2 K A földgázüzemű kazán hatásfoka η = 85%, a földgáz fűtőértéke H = 34 MJ/m 3, 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)) = Qfm = 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)) = Qfmh = 3,696 kw 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 3 GJ, ez földgázban ~ 2854 m /év. 3 pont Az éves tüzelőanyag-költség csökkenése ~ 99 462,- Ft/év. 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 0-30 000 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) Kb = I k alap b + Á díj b W ö c) Kc = I k alap c + Á díj c_csúcs 0,8 W ö + Á díj c_csúcs kív 0,2 W ö d) Kd = 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 Ft/év 1000000 800000 600000 400000 200000 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 17000 18000 19000 20000 21000 22000 23000 24000 25000 26000 27000 28000 29000 30000 kwó/év alapdíj nélküli tömb + egytarifás alapdíjas egy tarifás tömb + egytarifás É 5/6
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. K a = Á díj a Wéves Ka = 58,20 12 000 Ka = 698 400 Ft/év 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. 17 000 27 000 kwó/év közötti fogyasztás esetén az alapdíjas egytarifás ajánlatot célszerű választani. 27 000 kwó/év fölötti fogyasztás esetén a tömb + egytarifás ajánlat biztosítja a legkisebb energiaköltséget. 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