Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai...
Transcript of Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai...
![Page 1: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/1.jpg)
Folyadékos és levegős
napkollektor vizsgálata egy
óbudai panellakásban
Kálmán Ákos
Témavezető: Pávó Gyula
ELTE TTK, Környezettudományi szak
Tudományos Diákköri Konferencia, 2010
![Page 2: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/2.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Tartalom
• Bevezető
– Motiváció
• Kollektorok megvalósítása, eredmények
– A kollektorokról általában
– Saját készítésű levegős kollektor
– Saját készítésű folyadékos kollektor
• Konklúzió, kitekintés
![Page 3: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/3.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Tartalom
• Bevezető
– Motiváció
Tapasztalat
Körülmények
Fűtésdíj csökkentése
![Page 4: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/4.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
A napenergia – hasznosítás módjai
• Aktív
• Passzív
![Page 5: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/5.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Passzív hasznosítás – néhány
alkalmazási példa
• Tömegfal
![Page 6: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/6.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Passzív hasznosítás – néhány
alkalmazási példa
• Tömegfal
• Naptér
![Page 7: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/7.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Passzív hasznosítás – néhány
alkalmazási példa
• Tömegfal
• Naptér
• Transzparens
hőszigetelés
![Page 8: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/8.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Aktív hasznosítás - leggyakoribb
alkalmazási példák
• Levegős kollektor
• Folyadékos kollektor
Hatásfoknövelés
• Vákuumcsöves kollektor
![Page 9: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/9.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Saját készítésű levegős kollektor
• Felépül:
Abszorber: (hulladék) Al doboz
Keret: fából
Hőszigetelt polikarbonát
Gyűjtő: Al
Csőrendszer: PVC lefolyócső
Ventilátor: PC-processzor hűtő
Hőmérők
![Page 10: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/10.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Levegős kollektorral végzett
kísérletek
• Első eset: a levegő akadálymentes átjutása az oszlopon
• Második eset: oszlop megtöltése fémvagdalékkal (csővel azonos anyagú palackokból kivágott 2-3 cm-es szabálytalan háromszögek)
• Harmadik eset: oszlop megtöltése fémforgáccsal (Al esztergálás során keletkezett hulladék; „spén”)
![Page 11: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/11.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Levegős kollektorral végzett
kísérletek
Vizsgálat azonos körülmények között:
• Állandó, 1000 W-os teljesítményű lámpa (hőforrás)
• Lámpa – kollektor távolság minden mérésnél azonos (43,5 cm)
• Azonos beszívási sebességek minden mérésnél (vmax = 26,4 km/h)
• Közel azonos szobahőmérséklet (23,5-25 0C)
![Page 12: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/12.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Levegős kollektorral végzett
kísérletek
• A kísérleti elrendezés
![Page 13: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/13.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Levegős kollektorral végzett
kísérletek
ÖSSZEHASONLÍTÁS
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000
t(s)
T(°
C)
Üres
Fémhulladékkal
teli
Fémforgáccsal
teli
![Page 14: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/14.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Levegős kollektorral végzett
kísérletek
• Telítési pont: az a maximális
hőmérséklet, amelynél jobban a levegő
már nem képes felmelegedni
• Kiszámítása: korrekciós eljárással
![Page 15: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/15.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Levegős kollektorral végzett
kísérletek
![Page 16: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/16.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Levegős kollektorral végzett
kísérletek
Üres doboz
felmelegedésének mértéke R2 = 0,9992
0
2
4
6
8
10
12
14
0 100 200 300 400 500 600 700
(t(s)
Tko
rr(0
C)
Fémhulladék
felmelegedésének mértékeR
2 = 0,9988
0
5
10
15
20
25
30
0 200 400 600 800 1000
t (s)
Tko
rr(0
C)
Fémforgács
felmelegedésének mértékeR2 = 0,999
0
5
10
15
20
25
0 200 400 600 800
t (s)
Tk
orr(0
C)
![Page 17: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/17.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Levegős kollektorral végzett
kísérletek
• Összegzés:
Típus Tkezdeti
(0C) Tmax
(0C) ΔT Telítési pont (˚C)
Üres 25 36 11 37
Fémhulladék 24 43 19 51
Fémforgács 23,5 42 18,5 46
![Page 18: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/18.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Levegős kollektorral végzett
kísérletek
• Kollektor az összeszerelés után:
![Page 19: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/19.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Levegős kollektorral végzett
kísérletek
ΔT = 23,5 0C ~17 perc alatt
• A kollektor teljesítménye:
– Q a dobozok anyagától átvett hő,
– c a levegő fajhője (J/kg*0C),
– ρ a levegő sűrűsége (kg/m3),
– v a levegő áramlásának mért sebessége (m/s),
– A az a felület (m2), amelyen a levegő kiáramlott
• P ~120 W
![Page 20: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/20.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Tartalom
• Bevezető
– Motiváció
• Kollektorok megvalósítása, eredmények
– A kollektorokról általában
– Saját készítésű levegős kollektor
– Saját készítésű folyadékos kollektor
• Konklúzió, kitekintés
![Page 21: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/21.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Saját készítésű folyadékos
kollektor
• Felépül:
Abszorber: rézcső
Keret: fából
Hőszigetelt polikarbonát
Gyűjtő: PVC nyomócső, idomok
Csőrendszer: PVC nyomócső
Szivattyú: csap
Hőmérők
![Page 22: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/22.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Saját készítésű folyadékos
kollektor, építés menete
![Page 23: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/23.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Saját készítésű folyadékos
kollektor, építés menete
![Page 24: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/24.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Saját készítésű folyadékos
kollektor, építés menete
![Page 25: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/25.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Saját készítésű folyadékos
kollektor, építés menete
![Page 26: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/26.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Kész kollektorok
![Page 27: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/27.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Kész kollektorok
![Page 28: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/28.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Kész kollektorok
![Page 29: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/29.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Kész kollektorok
![Page 30: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/30.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Eredmények
2010.10.20 Levegős kollektor hőmérséklet
változása
0
5
10
15
20
25
30
35
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
t(s)
T(0
C)
Mérés kezdete: 11,02
Mérés vége: 14,00
![Page 31: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/31.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Konklúzió, kitekintés
• Hatékony rásegítés
• Egyszerű kivitelezés
• Megtérülés számolása a fűtési időszak
végén
![Page 32: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/32.jpg)
Kálmán ÁkosFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata
Felhasznált irodalom
• www.europeangreencities.com/.../9.%20Epuletek%20energiafelhasználása.pdf
• http://www.energiakozpont.hu/download.php?path=files/fooldal/tudasbazis/energiahatekonysag/64_Passziv_napenergia_hasznositas.pdf
• http://ion.elte.hu/~akos/orak/kmod/sork.doc
• http://ion.elte.hu/~akos/orak/kmod/nap1.doc
![Page 33: Folyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai ...kornyezet.elte.hu/cimlap/hu/tdk/2010/TDK2010/KalmanAkos.pdfFolyadékos és levegős napkollektor vizsgálata egy óbudai](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041808/5e55d859a943c013806c093d/html5/thumbnails/33.jpg)
Köszönöm a figyelmet!