Napenergiahasznosts H Napenergia forrsa fzi Mark Tiele Westra

  • Slides: 47
Download presentation
Napenergia-hasznosítás Hő

Napenergia-hasznosítás Hő

Napenergia forrása: fúzió Mark Tiele Westra 600 millió t/s H 596 millió t/s He

Napenergia forrása: fúzió Mark Tiele Westra 600 millió t/s H 596 millió t/s He

Napsugárzás • Nap felszínének hőmérséklete ~6000 K. • Stefan - Boltzmann törvény: a sugárzás

Napsugárzás • Nap felszínének hőmérséklete ~6000 K. • Stefan - Boltzmann törvény: a sugárzás intenzitása a hőmérséklet negyedik hatványával arányos: E(T)= σ T 4. • Wien törvénye: a maximális intenzitás hullámhossza annál kisebb, minél nagyobb a sugárzó test hőmérséklete: λm*T=const(3000).

Napállandó: 1360 W/m 2

Napállandó: 1360 W/m 2

q [k. W/m 2]=f(λ)

q [k. W/m 2]=f(λ)

A fény szóródása National Geographic

A fény szóródása National Geographic

Napsugárzás hullámhossza

Napsugárzás hullámhossza

Áteresztőképesség=f(λ [µm])

Áteresztőképesség=f(λ [µm])

Napsugárzás elméleti rendelkezésre állása

Napsugárzás elméleti rendelkezésre állása

Különböző dőlésszögű felületekre érkező sugárzás intenzitása reak. hu

Különböző dőlésszögű felületekre érkező sugárzás intenzitása reak. hu

45°dőlésszögű felületre érkező sugárzás intenzitása a tájolás függvényében reak. hu

45°dőlésszögű felületre érkező sugárzás intenzitása a tájolás függvényében reak. hu

Napsugárzás mérése • Solarimeter Vízszintes felületegységre eső direkt és szórt sugárzás mérése.

Napsugárzás mérése • Solarimeter Vízszintes felületegységre eső direkt és szórt sugárzás mérése.

Elméleti sugárzási energia, tényleges sugárzási energia, derült napok aránya • Hónap • • •

Elméleti sugárzási energia, tényleges sugárzási energia, derült napok aránya • Hónap • • • • Január Február Március Április Május Június Július Augusztus Szeptember Október November December Összeg IT (MJ/m 2) 341 450 731 953 1180 1226 1223 1063 799 576 372 299 9214 I T' IT'/IT n 105 151 318 440 595 632 662 574 398 264 117 80 4336 31% 34% 46% 50% 52% 54% 50% 46% 31% 27% 47% 33% 37% 44% 43% 48% 47% 53% 55% 46% 33% 26% 43%

Magyarország napenergia-potenciálja

Magyarország napenergia-potenciálja

Közvetett napenergia-hasznosítás

Közvetett napenergia-hasznosítás

2. Napenergia közvetlen hasznosítása • Hőtermelés napenergiából: – Passzív napenergia-hasznositás, – Aktív napenergia-hasznositás. •

2. Napenergia közvetlen hasznosítása • Hőtermelés napenergiából: – Passzív napenergia-hasznositás, – Aktív napenergia-hasznositás. • Villamosenergia-termelés napenergiából: – Hő-villamos naperőművek, – Fotovillamos energiaátalakítók.

2. 1. Passzív napenergia-hasznosítás • Helyiségfűtés, -hűtés más célokat is szolgáló szerkezetekkel. • Integrált

2. 1. Passzív napenergia-hasznosítás • Helyiségfűtés, -hűtés más célokat is szolgáló szerkezetekkel. • Integrált kis hőigényű épületek. • Természetes világítás – villamos energia megtakarítás.

Passzív napenergia-hasznosítás eszközei • • Tájolás, alaprajz; Minél kisebb felület; Sugárzáselnyelő felületek, hőtárolás; Hőszigetelés,

Passzív napenergia-hasznosítás eszközei • • Tájolás, alaprajz; Minél kisebb felület; Sugárzáselnyelő felületek, hőtárolás; Hőszigetelés, árnyékolás.

Direkt rendszerű passzív napenergia-hasznosítás

Direkt rendszerű passzív napenergia-hasznosítás

Trombe fal

Trombe fal

Elkülönített naptér

Elkülönített naptér

Energiatakarékos épületek fejlődése []

Energiatakarékos épületek fejlődése []

Természetes megvilágítás Napfény-csövek

Természetes megvilágítás Napfény-csövek

2. 2. Aktív napenergia hasznosítás • Rendszer felépítése: – Elnyelő-szerkezet (kollektor), – Tároló, –

2. 2. Aktív napenergia hasznosítás • Rendszer felépítése: – Elnyelő-szerkezet (kollektor), – Tároló, – Működtető szerkezetek és hálózat.

Napkollektor • Elnyeli a napsugárzást, • a hőt átadja a hőhordozónak.

Napkollektor • Elnyeli a napsugárzást, • a hőt átadja a hőhordozónak.

Abszorber • Cél: az érkező sugárzás lehető legnagyobb részét elnyelje • Lehetséges megoldások: –

Abszorber • Cél: az érkező sugárzás lehető legnagyobb részét elnyelje • Lehetséges megoldások: – Többrétegű szelektív bevonat A különböző hullámhosszúságú sugárzást különböző rétegek nyelik el. – Mikrostruktúra szelektív kialakítása

Napkollektor veszteségei

Napkollektor veszteségei

Napkollektor lefedése • mechanikai védelem, • az abszorber és a külső tér közötti hőszigetelés,

Napkollektor lefedése • mechanikai védelem, • az abszorber és a külső tér közötti hőszigetelés, • a napsugárzás áteresztése a lehető legkisebb veszteséggel, • az abszorber hosszúhullámú sugárzása által létrejövő hőveszteség csökkentése. • Okozott veszteség: – Visszaverés (beesési szög, anyag törésmutatója), – Elnyelés (anyag, vastagság).

Napkollektorok típusai Lefedés nélküli (sík, bevonat nélkül) Lefedéses Bevonat nélküli (síkkollektor) síkkollektor sima Szelektív

Napkollektorok típusai Lefedés nélküli (sík, bevonat nélkül) Lefedéses Bevonat nélküli (síkkollektor) síkkollektor sima Szelektív bevonat Vákuumcsöves vákuumos

Napkollektorok kapcsolása csőkígyós osztó-gyűjtős vegyes

Napkollektorok kapcsolása csőkígyós osztó-gyűjtős vegyes

Vákumcsöves napkollektor

Vákumcsöves napkollektor

Vákuumcsöves kollektor Hőhordozó közeg: víz

Vákuumcsöves kollektor Hőhordozó közeg: víz

Hőcsöves kollektor A hőhordozó közeg fázisváltó

Hőcsöves kollektor A hőhordozó közeg fázisváltó

Kollektorok hatásfoka Bitai András

Kollektorok hatásfoka Bitai András

Hőhordozó közeg • Víz: – Egyszerű hozzájutni, – Jó hővezető, – Ártalmatlan, – csak

Hőhordozó közeg • Víz: – Egyszerű hozzájutni, – Jó hővezető, – Ártalmatlan, – csak 100°C-ig alkalmazható. • Fagyálló. • Levegő

Termoszifon

Termoszifon

Egykörös és kétkörös rendszer

Egykörös és kétkörös rendszer

Kétkörös napkollektor-rendszer kiegészítő fűtéssel

Kétkörös napkollektor-rendszer kiegészítő fűtéssel

Működtető szerkezetek • • Keringető rendszerek, Hőcserélő/k/, Szabályozás, Biztonsági berendezések.

Működtető szerkezetek • • Keringető rendszerek, Hőcserélő/k/, Szabályozás, Biztonsági berendezések.

60 lakásos társasház napkollektor tető, hmv előállítás

60 lakásos társasház napkollektor tető, hmv előállítás

Napkollektoros hőhasznosítás Naplopo. hu

Napkollektoros hőhasznosítás Naplopo. hu

Szezonális tároló lehetősége • A ház térfogatának megfelelő melegvíztartály. • Fél méter vastag szigetelés.

Szezonális tároló lehetősége • A ház térfogatának megfelelő melegvíztartály. • Fél méter vastag szigetelés. • Megtérülés ideje: hosszú.

2. 3. Napenergia mezőgazdasági hasznosítása • Hajtató-házak üzemeltetése (fóliasátrak). • Terményszárítás. • Technológiai melegvíz.

2. 3. Napenergia mezőgazdasági hasznosítása • Hajtató-házak üzemeltetése (fóliasátrak). • Terményszárítás. • Technológiai melegvíz.

Terményszárítás • Cél: tartósítás. • Napenergia hasznosítás indokai: – – Nincs tüzelőanyag-költség; Tiszta; Időszakok

Terményszárítás • Cél: tartósítás. • Napenergia hasznosítás indokai: – – Nincs tüzelőanyag-költség; Tiszta; Időszakok (igény és kínálat) egybeesnek; Szárítási hőmérséklet igény megfelel az elérhetőnek.

Tálcás kéményes töltetes szárító Imre László

Tálcás kéményes töltetes szárító Imre László