Forgások, morgások energiaügyben

Az "energiatanúsítvány" kritikája, valamint szó esik még energiatakarékossági témákról háztartás-lakás méretekben.

Tartalomjegyzék

Energetikai tanúsítvány téma

Energiatanúsítvány "szájbarágó" (a fő cikk, ide be van linkelve a többi)

Felszínes dolgok(a felület/térfogat arány...)

Vissza a gyökerekhez(avagy a primer energia)

Mese a lakásról, ami F-es, de majdnem B-s

Máshogy van ez, mint a valóságban... (az épületenergetikai modellezés gyengeségei)

Energiatanúsítvány szerintem (hogy lehetett volna úgy, hogy értelme is legyen)

Gépesített mérnök (egy olcsó ingyenes szoftver kéne!)

Az energiatanúsítvány és a politikai realitás (jóslásaim még a törvény megjelenése előtt)

ÉMI-EZ?

A terméket használni nem kell félnetek jó lesz (egy hőszigetelő festék ÉMI-tanúsítványáról)

Egyebek

Fal-, mennyezet-, padlófűtés (Tényleg takarékosabb?)

Friss topikok

  • Kőmíves Kelemen: Már bocsánat, de a szerző életében nem látott/épitett még falfűtést. Alap kiindulás, hogy 0.20 fel... (2012.02.06. 08:26) Fal-, mennyezet-, padlófűtés
  • goldprint: HÁNY BŐRT LEHET MÉG LEHUZNI AZ EMBEKRŐL?????????????? EZEKNEK AZTÁN VAN BŐR A POFÁJUKON!!!!!!!!!!!... (2012.01.18. 10:23) Az energiatanúsítvány és a politikai realitás
  • IGe: Egely Gyuri???? hahahahahahahaha vilagnezet.blog.hu/2010/03/06/a_napsutes_energiaja (2010.03.06. 10:35) Az örökmozgót tanúsító ÉME
  • ZöldszemM: Más a vevő és más az eladó érdeke. Az eladóé, hogy minnél jobb szinben tüntesse fel a portékát. Í... (2009.12.08. 14:41) Energiatanúsítvány szájbarágó
  • ciki: Igen. A János kórház lehet, hogy rossz példa volt, de a rendeletben nem a hatósági rendeltetésű, h... (2009.01.25. 16:05) A jószándékú EU...

Linkblog

Fűtésrásegítés légkollektorral III.

2010.08.15. 07:44 Csavarhúzós

A modell illesztése a biosolar.hu mérési adataira

 

A légkollektorok hozamának mérésekor a legnagyobb nehézséget a befújt levegő tömegáramának megállapítása jelenti, azaz hogy tulajdonképpen mennyi meleg levegőt is szolgáltat a szerkezet. A légsebesség mérhető, de a műszerrel jelentősen befolyásoljuk a légáramot (szűkítjük a keresztmetszetet), illetve sosem a teljes cső áramlását mérjük. A légsebesség ráadásul a cső közepén a legnagyobb, és az áramlási sebesség függvénye is, hogy milyen a sebességprofil. Régebben már tettem rá javaslatot, hogy a légsebesség-mérést egy fűtőszállal kalibráljuk be. Ha nem univerzális műszert készítünk, hanem egy konkrét kollektort akarunk mérni, akkor még egyszerűbb a dolog: a légcsatornába bele kell tenni a fűtőszálat. A légszállítás ugyanannyi, ha fűt a szál, ha nem. Meg lehet nézni, hogy mekkora fűtőszál-teljesítmény melegít ugyanannyit, mint a koli. Tudomásom szerint ilyen kalibrált mérésből a biosolar.hu mérése volt az első. Ráadásul az automata mérőrendszerben egy pyranométer, azaz napenergia-mérő is volt, tehát a hatásfok is megállapítható.

Sajnos az eredmények rosszabbak lettek a vártnál. A koli kb. fél fűtési szezon alatt termelt 166kWh hőt, miközben elfogyasztott 20,1kWh áramot. Ez éves szinten kb. (nem kondenzációs gázkazánnal, e.-on áron számolva) 3 420Ft hozamot jelent. Ez még nem azt jelenti, hogy nem érdemes vele foglalkozni, összehasonlításképpen ha az ablakunkban az üvegezést 2.8-ról 1.4-re cseréljük, akkor az kb. 1600 Ft-ot hoz csak négyzetméterenként és évente, mégis sokan belevágnak a beruházásba.

 Kiválasztottam olyan időpontokat, ahol a napsugárzás állandó volt (a hatásfok már beállt egy fix értékre), és leolvastam az adott időponthoz tartozó hatásfokot, illetve kiszámítottam a deltaT/besugárzás-t (középhőfokkal számolva), amiből az alábbi diagram adódott:

 A kék pöttyök 11 és 13 óra közötti értékek, a rózsaszín közepű pötty 14, a piros közepű pedig 18 órai adat. Ez nem azért van, mert akkor a nem ideális szög miatt kisebb a besugárzás - az már benne van a kékekre illeszkedő egyenes jobbra lejtésében, hanem ezen felül is fellép hatásfokcsökkenés. Egyrészt ahogy a sörcsövek egyre nagyobb része árnyékba kerül, csökken a hőátadó-felület, (megnő a hőellenállás) másrészt az optikai hatásfok lecsökken, mert ferde beesésénél nagyobb arányú a visszaverődés. Meg lehet hogy van harmadrészt is, csak nem jut eszembe :) Mivel nem állnak rendelkezésemre órás bontású időjárási adatok, így eleve nem sok midenre mennék a koli beesési szögtől is függő hatásfokával. Emiatt úgy döntöttem, hogy a 11-13 óra közötti kék pöttyökre illesztem az egyenest, így adódott a kollektor hatásfokát kifejező konstansokra A=0,555 és B=-5,02.

Kérdés, hogy ez a mérési eredmény valszerű paramétereket használva kijön-e a modellből - lelövöm a poént: igen. Aki a részletekre is kíváncsi, itt a sörkoli-modell, itt pedig a többször említett segédlet, a megnyitásuk után érdemes tovább olvasni. Mommentjeim a paraméterekhez:

1 nm-re eső napsütötte és árnyékos sörcső: tulajdonképpen nem csak a sörcsőről van itt szó, hanem az osztó-gyűjtőkről is. Egyszerűsítésképpen a teljes napsütötte sörcsövet azonos hőfokúnak számolom, ami nyilván nem így van: a csak ferdén beeső sugárzást kapó rész nem annyira forró. (Egyszerűsítés nélkül viszont Excelben kiszámolhatatlan) A fényképen végzett mérésem alapján az osztó-gyűjtők a teljes hossz 13,6%-át teszik ki. Feltételeztem, hogy az osztó-gyűjtők hátoldala sem ér neki a hőszigetelésnek, azok 1:1 arányban számítanak bele a napsütötte-árnyékos felületbe. A sörcsövek, ha szorosan vannak rakva, 1 négyzetméteren 3,14/2 felületet jelentenének, ha egyformán számítanának a napsütötte és az árnyékos részhez. De nagyon ritka eset, amikor a sörcső fele meg van világítva, és akkor is az oldala csak lapos szögben, kis energiával. Némileg önkényesen úgy vettem, hogy a félkörívek miatt a napsütötte felület 1,3-szoros (a maradék árnyékos, ami csak a pangó levegővel való hőcsere miatt számít) Az osztó-gyűjtőt is figyelembe véve adódott 1,26 napsütötte és 1,73 árnyékos felület.

hőátadási tényező a sörcső belsejében: sajnos erre túl sokféle képletet találtam a neten… Az egyik szerint a hőátadási tényező 5,7+3,7v, ahol v a síkkal párhuzamos légsebesség m/s-ban. Ez a képlet síkfelületről szól, ami az osztó-gyűjtőre igaz, de a sörcsőre nem, mindenesetre ebből az értékből indultam ki, mondván, hogy ha majd módosítok rajta, ha szükséges. 13 sörcsőben 100 légköb/óra légáram, ebből adódott 0,644m/s légsebesség, így a hőátadási tényező értéke 8,1. A cső az „összetolós” módszerrel készült, így van egy rész, ahol pang a levegő, legalábbis jóval kisebb sebességgel áramlik. Az OGY-ben néhány részen a csőben mértnél gyorsabb az áramlás, de a terelőkkel elzárt részen meg közel nulla. A mért értékekhez való illesztés során végül is 7,9 került ide.

hőátadási tényező a sörcső és a pangó levegő között: ha függőleges, sík felület lenne, akkor lenne 4. Ezt az OGY-k hátsó fala esetén csökkenteni kell (sőt igazából csökkenteni vagy növelni, attól függően, hogy melegebb vagy hidegebb a pangó levegő a sörcsőben áramlónál…), mert enyhén hátradöntött a felület, a sörcsövek esetén, mivel itt inkább fekszenek a csövek, növelni, mert tagolt a felület, illetve sok olyan rész van, ahol a meleg levegő szabadon szállhat felfelé. (akár az áramoltatott, akár a pangó levegő melegebb) Így leginkább „megérzésre” az 5-öt választottam. (függőleges csövű koli esetén 4-et írtam volna ide), amit később 4,9-re kellett módosítani.

hőátadási tényező a pangó levegő és a fedés között: az alap 4-es értéket növelni kell, mivel alulról felfelé megy a hő, és a felület picit hátradöntött. Sacc/kb. alapon 4,4-et választottam, később a mért A, B-hez illesztés során lett belőle 4,35.

sugárzási hőátadási tényező az abszorber és a fedés között: A segédlet számolótábla-munkafüzetben csináltam egy „sugárzásos_hőátadási_tényező_sz” táblát. A hőmérsékletek mezőbe az abszorber és a fedés belső oldalának hőfokát kell írni, majd az így kapott hőátadási tényezőt visszaírni. Ettől persze megváltoznak a hőmérsékletek, de ez mégsem végtelen ciklus, mert két-három korrigálás után már csak az érdektelen, sokadik számjegyek változnak. Ez a tényező függ leginkább a koliban kialakuló hőmérsékletektől, (ami meg erősen változó), úgyhogy eleve csak közelíteni lehet. Más kollektorokat számolgatva az epszilonokat is változtatni kell. Az üveg esetén 0,94 helyett 0,90-0,91 írandó. Sík abszorber esetén nincs „üreghatás”, így a 0,96 helyett 0,94-0,95.

fedés hőellenállása a hőátadási tényezők nélkül: A belső és külső oldali hőátadási tényezőkből adódó hőellenállást (tehát 1/8-at és 1/24-et) kell levonni a megadott U-érték reciprokából. Ezt elvégzi a segédlet „fedés hőellenállása” munkalapja.

hátsó-oldalsó hőszigetelés λ/d-je: d a hőszigetelés vastagsága méterben, például egy 5 cm vastag kőzetgyapot hőszigetelésnél =0,04/0,05=0,8

hőátadási tényező a fedés és a környezet között: a szabvány szerinti 24 kerül ide. Azért nem hegesztettem bele a képletekbe, mert a 24 egy átlagérték, pillanatnyi értéke valahol 8 és 30 közötti. Így meg lehet nézni, hogy a külső időjárás napfényen kívüli változása (szélcsend-felhős, ill. derült-szeles) hogyan hat a hatásfokra. Az egyrétegű fedés „érzékenyebb”.

1nm-re eső ventilátor-fogyasztás, watt: az A, B értékek kiszámításában nincs szerepe, mert ott a segédenergiaként felhasznált nappali áramot nem vesszük figyelembe, csak a H6 cellát befolyásolja

fedés bruttó/nettó felületarány: a mért kollektoron a körben öt centis hőszigetelés és a fedés közé is be tudott jutni a pangó levegő, emiatt jobban hűlt, emiatt vezettem be ezt a faktort. De aztán úgy döntöttem, hogy ezt a veszteséget jobb hőhídként figyelembe venni, mert különben a kétrétegű fedés a valóságosnál jobbnak mutatkozna. Ugyanis a széleken is a végtelen nagy táblára értelmezett U lenne figyelembe véve, holott ott oldalirányban is hűl a fedés. Mégis benne hagytam ezt a mezőt is, mert néhány kollektornál nem sík a fedés (a 2mm-es PC-lapot csak ívelten lehet stabillá tenni), az ebből eredő felületnövekedés vehető itt figyelembe. A mért kolinak sík fedése van, ezért ide 1 kerül.

hőhíd W/m2K: a fedés szélénél nagyobb a hővezetés, mert ott oldalirányba is terjed a hő. A vizsgált kollektor kialakítása pedig olyan, hogy a hőszigetelés és a fedés nem érintkeznek, hanem a hőszigetelésre rá van hajtva a hőtükör, ami nem fekszik neki szorosan a fedésnek. (de ha igen, az alumínium hőtükör hővezetéssel visz oda némi hőt.) Ki kell számolni, hogy mennyi az összes veszteség (W/K-ben), majd azt elosztani a nettó felülettel. Itt nem volt egyértelmű, hogy mennyi a helyes érték, mennyire viszi be a hőt a fedés alá az az epszilon vastagságú levegőréteg. Valahol a 2 cm és a 6 cm széles fedés-csík hővezetése közötti érték tűnik reálisnak. Végül is a mérési adatokhoz való illeszkedés miatt az alsóhoz közeli érték, 0,4 W/m2K kívánkozott ide.

egy m2-re eső hőszigetelt felület: nem csak hátul van hőszigetelés, hanem oldalt is. Ezenkívül a sarkoknál vannak geometriai hőhidak is, ezeket első közelítésben figyelembe lehet úgy venni, hogy a külső és belső felület átlagával számolunk. 5 cm hőszigetelés-vastagsággal, és 7 cm-es üregmérettel számolva a hőszigetelés belső felülete 1,97, a külső 2,57 négyzetméter

hőátadási tényező a pangó levegő és a hőszigetelés között: mivel itt lefelé kellene terjedni a hőnek, a hőátadási tényező (a felső fal kivételével) kicsi. Sacc/kb. alapon 3 került ide

optikai hatásfok: alsó becslésként, ha nem veszem figyelembe a visszavert sugarak sorsát, a két PC-levegő határfelületről visszaverődik 2*4%, a PC-ben mm-ként 1% a veszteség, az abszorber elnyel 90%-ot, így adódik 79,6%. Ennél némileg többre számítok, főleg mert a sörcsövek között kialakuló „vályú” a festékről visszaverődő fény egy részét megfogja. A mért A, B közül az optikai hatásfok csak A-ra van hatással, így először B-re figyelve állítgattam a többi paramétert, majd az optikai hatásfokot addig állítgattam, hogy A is kiadja a mérési adatokra illeszkedő 0,555-öt. 80,2% adódott, ami reálisnak tűnik, különösen, hogy a fenti alsó becslésnél nem vettem figyelembe, hogy a PC picivel kevesebb hőt enged át, mint az üveg, mert van egy elnyelési sávja a napspektrum infra végén, az is egy 2-5%-os veszteséget jelent, bár cserébe melegszik a lemez. (Igazából egy olyan modellel lehetne tovább finomítani, ahol a fedésbe és a pangó levegőhöz is érkezik hőáram, de nem akartam bonyolítani)

 

 

Szólj hozzá!

A bejegyzés trackback címe:

https://fm.blog.hu/api/trackback/id/tr512222653

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Nincsenek hozzászólások.