Sörkollektor teszt. A teszt célja. A kollektor építése. A mérés. Bernáth Róbert 2010. január - április biosolar.hu



Hasonló dokumentumok
TÖRÖK IMRE :21 Épületgépészeti Tagozat

Magyarország Napenergia-hasznosítás iparági helyzetkép. Varga Pál elnök MÉGNAP

Napenergia hasznosítás

Napelemek és napkollektorok hozamának számítása. Szakmai továbbképzés február 19., Tatabánya, Edutus Egyetem Előadó: Dr.

Fázisátalakulások vizsgálata

Az 55/2016. (XII. 21.) NFM rendelet a megújuló energiát termelő berendezések és rendszerek műszaki követelményeiről

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

ÜZEMBEHELYEZÉSI ÚTMUTATÓ CPC U-Pipe vákuumcsöves kollektorhoz

Energiahasznosítás lehetőségei koncentráló kollektorokkal Délkelet-Magyarországon

Napenergia-hasznosítás iparági helyzetkép

HÁZTARTÁSI MELEGVÍZ ELLÁTÁS ÉS FŰTÉSRÁSEGÍTÉS BIZTOSÍTÁSA

Nagyon itt az ideje, hogy más úgynevezett alternatív energiaforrások után nézzünk, ami pótolni tudja a fennmaradáshoz szükséges energia igényeket.

Napkollektorok telepítése. Előadó: Kardos Ferenc

Fázisátalakulások vizsgálata

Napenergia-hasznosítás iparági helyzetkép

A napkollektoros hőtermelés jelenlegi helyzete és lehetőségei Magyarországon

A napenergia aktív hőhasznosítása - hazai és nemzetközi helyzetkép

Kombinált napkollektoros, napelemes, hőszivattyús rendszerek. Beleznai Nándor Wagner Solar Hungária Kft. ügyvezető igazgató

Példák a Környezeti fizika az iskolában gyakorlatokhoz tavasz

Melegvíz nagyban: Faluház

Példák a Nem fosszilis források energetikája gyakorlatokhoz tavasz

Tóth István gépészmérnök, közgazdász. Levegı-víz hıszivattyúk

Miért éppen Apríték? Energetikai önellátás a gyakorlatban

Hőszivattyús rendszerek

Éves energetikai szakreferensi jelentés

Giga Selective síkkollektor TERVEZÉSI SEGÉDLET

ENERGETIKA ÉS MEGÚJULÓ ENERGIÁHOZ KÖTŐDŐ KIÍRÁSOK INFORMÁCIÓS NAPJA. Tábori Péter,Tóth Tamás

A napenergia hasznosítási lehetőségei a Váli völgy térségében. Simó Ágnes Biológia környezettan 2008

A napenergia felhasználásának lehetőségei Magyarországon fűtési és melegvíz előállítási célokra

Egy 275 éves cég válasza a jelen kihívásaira

BI/1 feladat megoldása Meghatározzuk a hőátbocsátási tényezőt 3 különböző szigetelés vastagság (0, 3 és 6 cm) mellett.

(2006. október) Megoldás:

Épületgépészeti csőhálózat- és berendezés-szerelő Energiahasznosító berendezés szerelője É 1/5

Hőtan I. főtétele tesztek

Éves energetikai szakreferensi jelentés

Legújabb műszaki megoldások napkollektoros használati meleg víz termeléshez. Sajti Miklós Ügyvezető

1 Energetikai számítások bemutatása, anyag- és energiamérlegek

Éves energetikai szakreferensi jelentés

EGY DOBOZ BELSŐ HŐMÉRSÉKELTÉNEK BEÁLLÍTÁSA ÉS MEGARTÁSA

Magyar Fejlesztési Intézet Korcsmáros Attila

április Havi energetikai szakreferensi jelentés FÉNY UTCAI PIAC Kft. részére

Jelen projekt célja Karácsond Község egyes közintézményeinek energetikai célú korszerűsítése.

NCST és a NAPENERGIA

Bodnár István PhD hallgató Miskolci Egyetem Sályi István Gépészeti Tudományok Doktori Iskola

Az aktív hőszigetelés elemzése 1. rész szerző: dr. Csomor Rita

Az olcsó olaj korában készült épületektől a passzív házon át, az intelligens, zéró energiafelhasználású

Az állományon belüli és kívüli hőmérséklet különbség alakulása a nappali órákban a koronatér fölötti térben május és október közötti időszak során

Napenergia-hasznosítás hazai és nemzetközi helyzetkép. Varga Pál elnök, MÉGNAP

PannErgy Nyrt. NEGYEDÉVES TERMELÉSI JELENTÉS I. negyedévének időszaka április 16.

Pécsvárad Kft Pécsvárad, Pécsi út 49. Tel/Fax: 72/ Szerzők:

A SZÉL ENERGIÁJÁNAK HASZNOSÍTÁSA Háztartási Méretű Kiserőművek (HMKE)

A magyarországi napkollektor piac sajátosságai

A napelemek környezeti hatásai

Tájékoztató. a Tiszán tavaszán várható lefolyási viszonyokról

Aktív hőszigetelés: megéri? A hirdetőinek vagy a vevőknek?

Korszerű szolártechnika. Szolártechnika Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!

MEGÚJULÓ ENERGIÁK INTEGRÁLÁSA A HAZAI ENERGIARENDSZERBE, KÜLÖNLEGES TEKINTETTEL A NAPENERGIA TERMIKUS HASZNOSÍTÁSÁRA. Prof. Dr.

1. számú ábra. Kísérleti kályha járattal

Bevásárlóközpontok energiafogyasztási szokásai

SOLART-SYSTEM KFT. Napenergiás berendezések tervezése és kivitelezése Budapest XI. Gulyás u. 20 Telefon: Telefax:

Egy újabb látószög - feladat

Modern Fizika Labor. Fizika BSc. Értékelés: A mérés dátuma: A mérés száma és címe: 12. mérés: Infravörös spektroszkópia május 6.

300 Liter/Nap 50 C. Vitocell 100-U (300 l)

Éves energetikai szakreferensi jelentés

Mintakapcsolások - 1.

A 2017/2018. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny döntő forduló FIZIKA II. KATEGÓRIA JAVÍTÁSI ÚTMUTATÓ. Pohár rezonanciája

Hőszivattyús rendszerek. HKVSZ, Keszthely november 4.

AZ ÉPÜLETEK ENERGETIKAI JELLEMZŐINEK MEGHATÁROZÁSA ENERGETIKAI SZÁMÍTÁS A HŐMÉRSÉKLETELOSZLÁS JELENTŐSÉGE

Fizika vetélkedő 7.o 2013

Számítási példák. Baumann Mihály, Dr. Szalay Zsuzsa, Dr. Csoknyai Tamás

Olvassa tovább, milyen megoldást nyújt Önnek a Viktória Solar:

Ellenállásmérés Ohm törvénye alapján

Milyen döntések meghozatalában segít az energetikai számítás? Vértesy Mónika energetikai tanúsító é z s é kft

NAPKOLLEKTOR VAGY NAPELEM?

Fűtési rendszerek energiahatékonysági osztályba sorolása

Napenergiás jövőkép. Varga Pál elnök. MÉGNAP Egyesület

Sekély geotermikus energiahasznosítás: Kutatási eredmények és üzemeltetési tapasztalatok

Jó Példák: Megújuló Energiaforrások Hasznosítása Mórahalmon

Viessmann Technika Dombóvár Kft.

PannErgy Nyrt. NEGYEDÉVES TERMELÉSI JELENTÉS IV. negyedévének időszaka január 15.

A II. kategória Fizika OKTV mérési feladatainak megoldása

MÉRÉSI JEGYZŐKÖNYV. A mérési jegyzőkönyvet javító oktató tölti ki! Kondenzációs melegvízkazám Tanév/félév Tantárgy Képzés

MediSOLAR napelem és napkollektor rendszer

Energetikai korszerűsítés

2. Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata jegyzőkönyv. Zsigmond Anna Fizika Bsc II. Mérés dátuma: Leadás dátuma:

Befordulás sarkon bútorral

Tájékoztató. a Dunán tavaszán várható lefolyási viszonyokról. 1. Az ősz és a tél folyamán a vízgyűjtőre hullott csapadék

Fázisátalakulások vizsgálata

Előadó: Fodor Zoltán MÉGSZ Geotermikus Hőszivattyús Tagozat Elnöke Copyright, 1996 Dale Carnegie & Associates, Inc. geowatt@geowatt.

Németország környezetvédelme. Készítették: Bede Gréta, Horváth Regina, Mazzone Claudia, Szabó Eszter Szolnoki Fiumei Úti Általános Iskola

Sugárzásos hőtranszport

Energiatakarékosság, költséghatékonyság. azaz hogyan csökkentsük kiadásainkat energiahatékony beruházásokkal?

Thermoversus Kft. Telefon: 06 20/ Bp. Kelemen László u. 3 V E R S U S

Épületek energiahatékonyság növelésének tapasztalatai. Matuz Géza Okl. gépészmérnök

Jelentés Szakreferensi Tevékenységről

JÜLLICH GLAS SOLAR Karnyújtásnyira a Naptól Nagyméretű napelemes erőművek

Tájékoztató. a Tiszán tavaszán várható lefolyási viszonyokról

A felelős üzemeltetés és monitoring hatásai

Üdvözöljük a rendezvényen! Megújuló energia hasznosításának építészeti vonzatai

Az alternatív energiák fizikai alapjai. Horváth Ákos ELTE Atomfizikai Tanszék

Átírás:

Sörkollektor teszt Bernáth Róbert 2010. január - április biosolar.hu A teszt célja Időnként felröppen a hír egy új energiaforrásról, vagy a régieknek valamilyen újszerű felhasználásáról. Azután kiderül, hogy a hírnek a fele sem igaz. Néhány ilyen eset után - annak ellenére, hogy szeretnénk elhinni - a szenzációs híreket óvatosabban kezeljük, kételkedünk. Így voltam én is a sörösdobozokból készült légfűtő készülékek 70 százalékos hatásfokáról olvasva. Tetszett az ötlet, de túlzónak találtam a berendezések használatától remélt megtakarítást. Ezért elhatároztam, hogy rászánok egy kis időt az Internetes fórumokon terjedő a adatok valóságtartalmának mérésekkel történő ellenőrzésére. A kollektor építése Először is szükségem volt egy jól megépített sörkollektorra, ami csaknem etalon a kategóriájában. Az anyagbeszerzést és az előkészítő munkát magam végeztem, de az építéssel nem kísérleteztem, hanem - elfogadva egy vonzó ajánlatot - inkább gyakorlattal rendelkező specialistákra bíztam. A munkálatokról TV riport is készült. A riport itt található: http://tv2.hu/naplo/video/nap-lopok-avagy-ha-mar-megittuka-sort A mérés A légkollektorok esetén a közeg - a lakás levegője - mozgatását egy ventilátor végzi. Az üvegfedéssel ellátott dobozban a levegő a napsugarak hatására felmelegszik majd visszatér a

lakásba. A napkollektorok hatásfoka nagyban függ a átáramló közeg hőmérsékletétől. A lehető legmagasabb hatásfok eléréséhez lényeges a fűtendő helység hőmérsékletének lehető legalacsonyabb szinten tartása. Ezt a feltételt a jelen esetben egy olyan használaton kívüli helység fűtésével értem el, ahol alig volt déli tájolású ablak, ráadásul a fűtőkészülékek is ki voltak kapcsolva. Ahhoz, hogy a kollektorban keletkező hőt a lehető leggyorsabban el lehessen szállítani ventilátor légszállítását a még éppen elviselhető mértékig növeltem. Így elértem, hogy még erős napsütés mellett sem kellett túlfűtés miatt a kollektort leállítani. Ha fentiekben leírt helység fűtése egy déli irányba tájolt, a vízszinthez képest 60 fokos dőlésszögű kollektorral történik, akkor a mérés eredménye a hozamteljesítmény felső becsléseként kezelhető. A lakott helységek a mérés helyszínéül szolgáló szobánál szinte mindig melegebbek, valamint kevés házon áll rendelkezésre pontosan délre tájolt árnyékmentes elhelyezési lehetőség, ezért a fűtésre használt légkollektorok teljesítménye nem eléri el a tesztben mért éréket. A cél érdekében felműszerezett kollektoron folyamatosan rögzítettem a mérési adatokat 2010. január 1-től április 18-ig (fél fűtési szezon). A mérési elrendezés és az érzékelők elhelyezése az ábrán látható. A szenzorok által mért értékek napkeltétől napnyugtáig 1 percenként kerülnek rögzítésre. Ennél sűrűbben nem érdemes mérni, mert a lassú lefolyású termikus folyamatok nem indokolják. Az adatok táblázatos és grafikus feldolgozás során a következő időbeli csoportosítást végeztem el: - pillanatnyi adatok - napi adatok - heti adatok - havi adatok A adatokat grafikus formában naponta mindenki számára láthatóan feltöltöttem a biosolar.hu oldalra ( http://biosolar.hu/gallery/14 ). 2.

A napi hatásfok hőmérsékletfüggése A hatásfokot értékének pillanatnyi és átlagolt értékét is kiszámítom: 1. Pillanatnyi hatásfok (napi grafikonon piros görbe) Ez az adat azt mutatja, hogy az kollektor felületére jutó napsugárzásból mennyit hasznosul (csak állandósult állapotban értékelhető, a januári hőmérsékleti viszonyok mellett a déli órákban körülbelül 40%) 2. Napi átlaghatásfok A kollektor napi hozamát viszonyítja a globál-sugárzás napi összegéhez (napkeltétől napnyugtáig) A pillanatnyi hatásfok kiszámítása segíthet a kollektor tökéletesítésében, a napi átlaghatásfok pedig azt mutatja, hogy mekkora energiamennyiség termelésre számíthatunk egy ilyen berendezéssel. A hozamszámítás szempontjából az utóbbi lényeges. Egy példán keresztül könnyen belátható, hogy a pillanatnyi hatásfok alapján nem lehet hozamot számolni: Tegyük fel, hogy egy átsuhanó felhő leárnyékolja a napsugárzást mérő pyranométert. A kollektor hőtehetetlenségénél fogva a leadott teljesítménye még másodpercekig nem változik, de a viszonyítási alap (napsugárzás intenzitása) hirtelen lecsökken. Ekkor a pillanatnyi hatásfok számított értéke hirtelen megnő és a példa kedvéért, mondjuk 70%-ra. Nagyon megörülök, hogy milyen szuper kollektort építettem, és egy táblázatból kiolvasom, miszerint az adott hónapban 250kWh-t kapunk a naptól globálsugárzás formájában. Ezután beszorzom a 250-et 0.7-el, és még jobban megörülök: a várható havi hozam 175 kwh-nak adódott. Ugye mindenki számára világos, hogy becsaptam magam, mert 0 Celsius fokos külső hőmérséklet mellett a havi várható hatásfok csak 30% körül mozog (nem pedig a rossz időpontban kiszámított 70%). A sugárzás a nap egy részében annyira gyenge, hogy nem is lehet vele a rendszert működtetni. A mérés minden napján napkeltétől napnyugtáig mértem a többek között globál-sugárzást, a kollektor által termelt hőmennyiség, valamint a külső hőmérsékletet értékét. Az első két adatból származó napi hatásfokot ábrázoltam a külső hőmérséklet függvényében, majd a mérési pontokra egy egyenest illesztettem. 3.

Így kaptam egy összefüggést a napi hatásfokot és az átlaghőmérséklet között: Napi Hatásfok = ( 29.5 + 0.73 x T_külső ) [%] ahol T_külső a külső átlaghőmérséklet napkeltétől napnyugtáig. Helyettesítsünk be a képletbe két jellemző hőmérséklet értéket: 0 Celsius külső átlaghőmérséklet esetén Napi Hatásfok = 30% 15 Celsius külső átlaghőmérséklet esetén Napi Hatásfok = 45% (kerekített értékek) Senki se kérje számon rajtam, hogy a képlet alapján kiszámított hatásfok nem egyezik meg mindenhol a táblázat adataival. A képlet ugyanis statisztikai átlagot tükröz, a valóság egyik napon többet, a másik napon pedig kevesebb hozamot eredményez. Az kollektor a mérés 100 napos időtartama alatt 166kWh kwh hőenergiát termelt, a kollektor hasznos felületéhez viszonyítva 104 kwh/m2-t jelent. Mivel fél fűtési szezont mértem, ősztől tavaszig 208 kwh/m2 a várható hozam. Gazdaságosság Most jutottunk el arra a pontra, amikor fel lehet tenni a gazdaságosság és megtérülés kérdését. Kiindulási adatok: a. 1 m2 kollektor megépítése 30 ezer forint anyagköltséggel jár (hozzáteszem, hogy az én esetemben a minőségi anyagok használata miatt sokkal többe került) b. 1 m2 kollektor 208 kwh hőenergiát termel meg évente c. a működés során 17 kwh elektromos energiát fogyaszt a ventilátor és a vezérlés (szintén mért adat) d. a ház fűtését vezetékes földgázzal üzemelő kazán végzi A fenti adatokkal: 4.

Egyszerű megtérülés = 30000 ft/(208kwh*19.8ft/kwh 17kWh*47ft/kWh) = 9 év (munkadíjat nem számoltunk, gázfűtés fajlagos költségére lásd Fűtőanyag Kalkulátor) 1 m2 kollektorral négyzetméterenként kevesebb, mint évi 4000 forint megtakarítás érhető el. Mondhatja valaki, hogy ő képes 7 évre rövidíti le a megtérülési időt, mert 25000 forint/m2 költséggel az enyémnél 20%-al jobb hatásfokú kollektort épít. Igen, mondhatja. A költség csökkenthető kukázott anyagok használatával. Evvel egyidejűleg a teljesítmény növelése már egyáltalán nem valószínű. Habár minden házilagosan készített darab más, szerintem még sincs nagy különbség az egyforma technikával megépített kollektorok működése között. A légkollektor akkor fűt, amikor süt a nap. A megtermel hőt sajnos nem, vagy csak nagyon költségesen lehet eltárolni. Tárolás nélkül nem érdemes néhány négyzetméternél nagyobb felületet beépíteni. Három kollektortípus összehasonlítása Az évek óta üzemelő vizes sík-kollektoraim mérésadatgyűjtőre vannak kötve, ezért lehetőségem van összehasonlítást végezni. Szerencsére megkaptam egy vákuumcsöves rendszeren mért adatokat is (köszönet érte Sándor!). Az adatokat -annak érdekében, hogy egy koordináta-rendszerbe lehessen ábrázolni, 1 négyzetméternyi bruttó felületre vonatkoztatom. A grafikon január 1-től indul, a három kollektortípus napi hozamán kívül a napenergia mennyisége is fel van tüntetve. Görbék: Nap - globál-sugárzás (1/1) Vak - Sándor vákumcsövesei (19/9.6) Sik - Robert síkkolektorai (8/7.2) Sor - Robert sörkollektora (2/1.6) Zárójelben a mért kollektormező bruttó és nettó mérete (bruttó/nettó). 5.

Tudom, hogy a földrajzi eltérések miatt (Sándor mérése Szegeden, az enyém Budakeszin történt) nem teljesen pontos a táblázat, de összességében jól mutatja a hozamokat. Ha feltételezzük, hogy a napi eltérésektől eltekintve a 100 nap alatt nagyjából azonos globál-sugárzás érte Szegedet és Budakeszit, a grafikon nagyon tanulságos, még ha csak az igazság egy részét - a fűtési szezon felét - mutatja is. (Valószínűleg a fűtési szezon másik fele is hasonlóképpen alakult volna.) Az év többi napján a légkollektor hozama nulla. Nem azért, mert nem fűtene, ha be lenne kapcsolva, hanem azért, mert ki van kapcsolva. A grafikonon jól látható, hogy télen a drágább eszközök sem termelnek többet, mint a házi barkács sörkollektor. A grafikonon az is látható hogy az elérhető hozam egyik kollektor-típus esetén sem igazán jelentős. Privát véleményem, hogy csak fűtésre -néhány speciális eset kivételével- nem érdemes napkollektorokat venni, és ebben a véleményemben még senkinek sem sikerült megingatnia. 6.