Oldal tetejére

Indirekt tároló töltése napkollektorral

​Gödöllő, Premontrei Szent Norbert Gimnázium 2014.

Július elején pályázat keretében megvalósuló napkollektoros HMV rendszer működését fogjuk a következő néhány hónapban figyelemmel kísérni (mérni) az emonitorral.

emonitor-napkollektor1.fotó: Napkollektor a gimnázium kollégiumának tetején

2.fotó: Napkollektoros HMV rendszer tárolói

A 2.fotón a bal oldalon látható szürke 500 literes tároló "gyűjti" a kollektor mező hőenergiáját. A fotón látható további két-, egyenként 500 literes tároló az épület HMV ellátására már korábban beszerelésre került, a feltöltésük földgázkazán gondoskodik. A "hidegvíz" oldalukra kötöttük a szolár-tárolót, így a leghatékonyabban lehet hasznosítani a napenergiát, üzemállapotoktól függetlenül.

1.ábra: Szolár kör előremenő folyadék hőmérséklet időben változó értéke

A jobboldali számok a teljesítmény értékeket mutatja [W]. Az operátorok rendre a következők:
- D   day         (nap)
- W   week       (hét)
- M   mont   (hónap)

- Y   year          (év)

 Az egérrel "bele lehet nagyítani" a grafikonba. Ennek módja, hogy valamely kiválasztott grafikonrészre az egér bal gombbal rákattintunk, (egér bal gombot nyomva tartjuk) és jobbra elhúzzuk (elmozdítjuk) az egeret, miközben a kijelölt rész átszineződik. Az egérgomb elengedése után a kijelölt terület fog megjelenni a grafikon-mezőben. Visszatérés az eredeti állapothoz a grafikon felső részén található operátorokkal lehetséges, pl. nyomja meg a 'W' betűt (week= hét).

Több érték is megjeleníthető ugyanabban a grafikonban. Esetünkben az előremenő és visszatérő hőmérséklet együttes megjelenítése a kollektor mező hőmérséklet viszonyára jellemző ábrát fog megjeleníteni.

2.ábra: Szolár kör előremenő- és visszatérő folyadék hőmérsékletek időben változó értéke

A hőmérséklet értékek nagyon fontos paraméterek egy napkollektoros rendszerben. Az üzemeltetés további fontos-, ha nem a legfontosabb jellemzője az energiamennyiség, az egységnyi idő alatt előállított hőenergia mennyisége, ami nem más, mint a teljesítmény. Nézzük meg ezeket az értékeket, hogyan változnak az időben. Az időjárás és a napszakok változása, váltakozása miatt minden időpillanatban eltérő körülmények között működik a napkollektor, ezért a termelt energia mennyisége, a kollektor teljesítménye széles határok között változik, változhat.

3.ábra: Szolár kör teljesítménye

Nagyobb időintervallumban ugyanez az adatsor a következő ábrán követhető nyomon:

3.ábra: Szolár kör teljesítménye nagyobb időhatárok között

A napsugárzás időbeli változására a statisztikában használatos eloszlástípusok közül a "normál-eloszlás" képet mutatja (Gauss). A következő fotón ezt mutatjuk be. A gráf helyenként "beszakad", amire több magyarázat adható. A reggeli órákban a részlegesen feltöltött tároló fogadja a tetőn előállított (nyert) hőenergiát. A rendszer jelenleg teszt üzemben működik, magas keringető szivattyú térfogatárammal. Ezért a relatív nagy tömegáramú víz hamar visszahűti a kollektor-mezőt, így kis idő elteltével leállításra kerül a szivattyú. Az idő előrehaladtával egyre több napenergia éri a kollektorokat, így csökken az állásidők hossza, ezzel együtt nő a teljesítmény, nő a visszatérő folyadék ág hőmérséklete. A tárolóban elhelyezett hőmérő szenzorok jelzése szerint a tároló 11:00 órára megtelt. Ennek az a következménye, hogy a a szivattyú leállításra kerül. Pár perc elteltével a hőmérőszenzorok visszahűlnek, változik a hőmérsékletkülönbség, a szivattyú újra elindul. A nagy hőmérséklet különbség miatt a teljesítmény értékek kiemelkedően magas értékeket mutatnak. Eléri, egyes időpillanatokban meghaladja a visszatérő hőmérséklet a 100 C-fokot. Ezt a nem kívánatos üzemállapotot úgy szüntettük meg, hogy a tárolóból annak 2/3-ának megfelelő mennyiségű forróvizet (85 C) kiengedtünk, helyére a hálózati 20 C hőmérsékletű ivóvíz került. A délután további szakaszában már kiegyenlített a hőtermelés, a lenyugvó Nappal csökkenő mértéket mutat. A helyenként leeső görbe ideje alatt a Napot felhők takarták. Jelentősen csökken ugyan a teljesítmény, azonban mégsem lesz nulla, mert a szórt sugárzásnak is van energiatartalma, és a felhevült fémlemez fedésű tető sugárzásából is képződik hőnyereség.

3.fotó: Napkollektor teljesítményének változása az időben

A fentieknél is fontosabb lehet, mennyi pénz termel nekünk ez a napkollektoros rendszer. A grafikonok erre is választ adnak, percről percre képesek összegezni, számszerűsíteni a Forintális értékeket is.

4.ábra: Szolár megújuló energiahasznosítás Forintban

Az egeret mozgassa a grafikon felett! Az egyes oszlopok fölé vitt egérpozíció esetén a grafikon fejlécében megjelennek a jellemző adatok, sorrendben: kWh/nap  ...  Ft/nap ... ha az év minden napján ez az érték lenne jellemző, akkor az éves költségmegtakarítás mennyi lenne, azaz Ft/év ... és az oszlophoz rendelt dátum.
Ha a kiválasztott oszlopra kattint, akkor az aznapra jellemző teljesítményértékek jelennek meg a grafikonban. Az időben változó értékeket mutató teljesítmény görbe alatti terület nagysága az aznapi termelt hőenergia mennyiségével arányos terület. A jobb felső sarokban található gombbal tud váltani a különböző nézetek között.

5.ábra: Napi nézet, Forintok és energiamennyiségek

emonitor képe
Szerző
Benécs József energetikai szakértő MMK EnSZ 13-2222