Zárójelentés Projekt megnevezése: Transzparens (átlátszó) napenergia kinyerő berendezés ( Sunsorber ) Projekttétel: A demonstrációs berendezés társfinanszírozása az ESPAN keretében Güssing Energy Technologies GmbH Cégbíróság: LG Eisenstadt Cégjegyzékszám: FN 238 948 w EU adószám: (UID): ATU 573 673 07 ERSTE Bank Jennersdorf Hauptstraße 4, A - 8380 Jennersdorf BLZ: 20111, Konto Nr.: 281 590 408 00 BIC (SWIFT): GIBAATWWXXX IBAN: AT97 2011 1281 5904 0800 Fájlnév: DP08007_Endbericht_a.doc Változat: Dátum Felelős Felhasználás célja & Módosítás átvezetések a 13.06.2012 Zweiler Zárójelentés a TOB Burgenland részére való beterjesztésként
Zárójelentés transzparens napenergia-gyűjtő ( Sunsorber ) A projekt keretében demonstrációs és oktatási célokra elkészült egy olyan átlátható Sunsorber (adszorpciós hűtő aggregát), amelynél a lehetőségek keretén belül valamennyi alkotórész kívülről is látható. Az egyszerűség kedvéért a berendezés csak egyetlen adszorpciós/deszorpciós tartályt tartalmaz. Ez viszont azt is jelenti, hogy a gép nem működtethető folyamatos hűtési üzemmódban, hanem rendszeres időközönként váltakozva (körülbelül 10-30 perces ciklusonként) kell hűteni illetve regenerálni, ami másrészről a folyamat demonstrációs jellegét csak még jobban kidomborítja. Ennek a projektnek a társfinanszírozása az AUSZTRIA MAGYAROPRSZÁG 2007 2013 államközi együttműködési program forrásaiból valamint az EU EFRE alapjából történt.
Tartalomjegyzék Zárójelentés transzparens napenergia-gyűjtő ( Sunsorber )... 2 1 Tervezés... 4 1.1 A berendezés alapvető felépítése... 4 1.1.1 Bepárló... 4 1.1.2 Adszorpciós-/deszorpciós egység... 5 1.1.3 Kondenzátor... 5 1.1.4 A komplett adszorpciós hűtő aggregát... 5 1.2 Teljesítményadatok... 6 2 A megvalósított berendezés... 7 2.1 Optimálási feladatok, lépések... 10 3 Költségek... 11
1 Tervezés 1.1 A berendezés alapvető felépítése A berendezés fő részeit 3 darab akrilüvegből készült henger képezi, amelyekben a szükséges hőcserélők valamint azok a vízvezetékrendszerek helyezkednek el, amelyek a hőenergia bevitelére illetve elszállítására szolgálnak. 1. ábra: A berendezés sémarajza Az 1. ábrán látható a berendezés sematikus felépítése. 1.1.1 Bepárló A bepárló tartály 300 mm külső átmérőjű és 1 m hosszúságú akrilüveg csőből áll. A hidegvíz kör nyitott kivitelű, egy nyitott vízedény közbeiktatásával. Ezáltal biztosított az a lehetőség, hogy az edénybe kézzel belenyúlhassunk (és így a lehűtött vizet közvetlenül érzékelhessük), másrészről italokat is beleállíthatunk a nyílt vízbe. A vízhőmérsékletet hőfokérzékelők BLZ: 20111, Konto Nr.: 281 590 408 00, UID-Nr.: ATU 573 673 07 Seite 4 von 11
segítségével olvashatjuk le. Az átlátszó plexihenger révén kiválóan demonstrálható az érdekes jelenség, amikor a víz, mint hűtőközeg 10-20 C hőmérsékleten forrni kezd. 1.1.2 Adszorpciós-/deszorpciós egység Az adszorpciós tartály a bepárló tartályhoz hasonlóan egy 300 mm külső átmérőjű és 1 m hosszúságú akrilüveg csőből áll és a bepárló tartály felett van elhelyezve. Itt is hőfokérzékelők vannak elhelyezve abból a célból, hogy a keringő víz pillanatnyi hőmérsékletét kijelezzék. A regenerációs folyamathoz az energiát egy elektromos fűtőrúd szolgáltatja, amely egy szokványos szabályzó valamint egy szilárdtest relé (SSR) segítségével a kívánt hőfokra szabályozható be. A csatlakozási lehetőséget valamely másik hőforráshoz például egy napkollektorhoz két beépített csatlakozó biztosítja, ily módon igény esetén a vízkör tovább bővíthető. A veszteséghő egy visszahűtő közbeiktatásával távozik a környezetbe. Minthogy a berendezés csak egy adszorpciós /deszorpciós egységet tartalmaz, ezért a visszahűtő ciklikus üzemben kell, hogy működjön, azaz vagy az adszorber, vagy a kondenzátor veszteséghőjét kell a környezetnek leadnia. 1.1.3 Kondenzátor A kondenzátor szintén egy 300 mm külső átmérőjű és 1 m hosszúságú akrilüveg csőből áll, a tartály az adszorber mellett helyezkedik el. Deszorpciós üzemben (= az adszorber/deszorpciós tartály regenerálása) a kondenzáció során keletkező hőmennyiség a kondenzátor csőrendszeren és a visszahűtőn át távozik a környezetbe. 1.1.4 A komplett adszorpciós hűtő aggregát A berendezés konstrukciós felépítése olyan, hogy minél kompaktabb egységként egy mobil állványzatra szerelhető és így a szállítása kisteherautóval vagy platós kocsival problémamentesen megoldható. Az árambekötéshez mindössze egy 400 V-os (16A) konnektor szolgál illetve üzembe helyezéskor a hidegvíz edényt fel kell tölteni. Ezáltal a berendezés vásárokon vagy hasonló bemutatókon jól használható. BLZ: 20111, Konto Nr.: 281 590 408 00, UID-Nr.: ATU 573 673 07 Seite 5 von 11
Leistung [W] Temperatur [ C] Güssing Energy Technologies GmbH 1.2 Teljesítményadatok Az adszorpciós/deszorpciós hőcserélővel lefolytatott kísérleti mérések eredményei alapján jó közelítéssel megbecsülhetők a komplett Sunsorber berendezés teljesítményadatai. Figyelembe kell venni viszont azt is, hogy a nagy és az átláthatósági követelmény miatt le nem szigetelhető felületek miatt a demonstrációs elrendezésben a veszteségek valamivel magasabbak, mint a 2. ábrán feltüntetett tesztmérések esetében. Leistungen von Verdampfer, Ad-/Desorber und Kondensator Leist Verd Leist Ad-/De Leist Kond Leist Verd Durchschnitt Leist Kond Durchschnitt Leist Ad-/De Durchschnitt Temp Ad-/De VL 9.000 90 7.000 80 5.000 70 3.000 60 1.000 50-1.000 0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 40-3.000 30-5.000 20-7.000 10-9.000 Zeit [sek] 0 2. ábra: Teljesítmény értékek a tesztmérésnél Lényegében a berendezésnél az alábbi tervezési alapadatokat vették figyelembe: Megnevezés Értéktartomány Hidegvíz hőmérséklete: kb. 10-15 C Visszahűtési hőmérsékletszint: kb. 25-30 C Deszorpciós hőmérsékletszint: kb. 65-75 C Átlagos bepárló teljesítmény az adszorpciós ciklus során: Átlagos hőkivonó teljesítmény a deszorpciós ciklus során: Átlagos visszahűtő teljesítmény az adszorpciós ciklus során: Átlagos visszahűtő teljesítmény a deszorpciós ciklus során: kb. 500-800 W kb. 2.000-3.000 W kb. 1.800-2.800 W kb. 1.800-2.800 W BLZ: 20111, Konto Nr.: 281 590 408 00, UID-Nr.: ATU 573 673 07 Seite 6 von 11
2 A megvalósított berendezés A 3. és 4. ábrákon a megvalósítás során kivitelezett berendezés látható. Az egység teljes szélessége azért lett 88 cm, hogy átférjen egy szabványos, 90 cm széles ajtón. A visszahűtőt és a vízmedencét a komplett berendezéstől függetlenül, külön is fel lehet állítani illetve szállításhoz leválasztani. 3. ábra: Az átlátszó Sunsorber berendezés részegységei A berendezés szabályzása úgy lett kialakítva, hogy az vagy félautomata üzemmódban (azaz kézi átkapcsolással az adszorpciós ciklusból a deszorpciós ciklusba) vagy pedig teljesen automatikus üzemben (automatikus átkapcsolással) működhet. A deszorpciós energia biztosítására szolgáló villamos fűtőrúd félvezetős relé egység segítségével állandó hőmérsékletre van beszabályozva, emellett egy termosztát-kapcsoló még egy kiegészítő biztonsági funkciót is ellát. BLZ: 20111, Konto Nr.: 281 590 408 00, UID-Nr.: ATU 573 673 07 Seite 7 von 11
Kapcsolószekrény Tágulási tartály Fűtőrúd Csappantyú Adszorber 4. ábra: Az átlátszó Sunsorber berendezés részegységei A víztároló edény kialakítása olyan, hogy italok hűtésére is alkalmas a vízfürdőben. Az edény alján elhelyezett gömbcsap segítségével a víz az edényből leereszthető annak érdekében, hogy a berendezés szállíthatósága még egyszerűbb legyen. Egy búvárszivattyú gondoskodik arról, hogy sem a leürítés, sem a feltöltés ne okozzon levegősödést a rendszerben. Ebből a célból a berendezés minden vezetékkörébe nagy teljesítményű légtelenítők lettek beépítve. 5. ábra: Hidegvíz tartály BLZ: 20111, Konto Nr.: 281 590 408 00, UID-Nr.: ATU 573 673 07 Seite 8 von 11
A visszahűtőt a géptől akár 4-5 m távolságban is fel lehet állítani. Minden csatlakozás, összeköttetés közvetlenül a visszahűtőn oldható kivitelű, ezért lehetséges azok átkötése ablakon vagy aknán keresztül. oldható bekötés 1. ábra: Visszahűtő A mérési eredmények minden számítógép képernyőn bármilyen Web-Browser használatával megjeleníthetők. BLZ: 20111, Konto Nr.: 281 590 408 00, UID-Nr.: ATU 573 673 07 Seite 9 von 11
2.1 Optimálási feladatok, lépések 7. ábra: A berendezés sémaábrája a mérési paraméterekkel A berendezés első gyakorlati bevetésénél (2012 áprilisában a Kutatások éjszakája rendezvény alkalmából) megállapítható volt, hogy a berendezésnél még potenciálisan számos javítási, optimálási lehetőség áll fenn: A berendezés vákuumtartása a plexiüveg konstrukciót figyelembe véve ugyan nagyon jónak tekinthető, mégis szükségesnek bizonyult az, hogy minden alkalmazás előtt a rendszerbe bekerült levegőt eltávolítsuk, mert ellenkező esetben a berendezés teljesítménye erősen lecsökken; A teljes konstrukció hő-veszteségei a rendszer átlátszó kivitele okán viszonylag magasak, amelyek a hűtési teljesítményt csökkentik; A csappantyúk a szűk helyviszonyok miatti ferde elhelyezés következtében nem tömítenek kielégítően, ezért azok további optimálása szükséges; Az expanziós egység némileg tömítetlennek bizonyult, emiatt nem volt fenntartható a nyomáskülönbség a bepárló és a kondenzátor között, ami a hűtőteljesítmény lecsökkenésével járt együtt; A szabályzó rendszerbe integrálni kell még majd az átfolyás mérőeszközöket, hogy a sémaábrán a pillanatnyi teljesítmény kijelzése is megtörténhessen. BLZ: 20111, Konto Nr.: 281 590 408 00, UID-Nr.: ATU 573 673 07 Seite 10 von 11
3 Költségek Bér- és személyi jellegű költségek: 17.840,49 EUR Dologi ráfordítások: 5.632,28 EUR Összes költség: 23.472,77 EUR BLZ: 20111, Konto Nr.: 281 590 408 00, UID-Nr.: ATU 573 673 07 Seite 11 von 11