Szabó Béla Gábor – Varga Zoltán Műszaki tanár – kutató mérnök Edutus Főiskola - A Modern Tudományok Főiskolája Megújuló energiahasznosító rendszerek és.

Az előadások a következő témára: "Szabó Béla Gábor – Varga Zoltán Műszaki tanár – kutató mérnök Edutus Főiskola - A Modern Tudományok Főiskolája Megújuló energiahasznosító rendszerek és."— Előadás másolata:

1 Szabó Béla Gábor – Varga Zoltán Műszaki tanár – kutató mérnök Edutus Főiskola - A Modern Tudományok Főiskolája Megújuló energiahasznosító rendszerek és annak fejlesztési lehetősége az Edutus Főiskolán Tatabánya, 2013-09-13 ZÖLDEK Klaszter – a megújuló energia jövője a Közép-Dunántúli régióban Nemzetközi Konferencia

2 Oktatás és kutatás-fejlesztés Az Edutus Főiskola a gyakorlatias képzés feltételeként létrehozta az Alternatív Energia Műhelyt, amely a nap-, és szélenergia alapú energiatermelés és gazdálkodás különböző lehetőségeinek kutatásához, oktatásához és népszerűsítéséhez nyújt jó feltételeket. Az Edutus Főiskola „A” épületegyüttesén telepített berendezések: Szolár parabola Polikristályos napelemes rendszerek Vertikális tengelyű szélkerék Szélenergia-potenciál mérése

3

4 Szolár parabola Napenergia alapú használati meleg víz előállítás mintaprojekt megvalósítása hazai fejlesztésű SOLÁR PARABOLA rendszerrel.

5 Szolár parabola Napenergia alapú használati meleg víz előállítás folyamata

6 Szolár parabola A Szolár Parabola 2012 évben 9 340,7 kWh azaz 33,63 GJ hőenergiát termelt. 1878,5 kg CO 2 megtakarítást (import földgáz egyenértéken) ért el a Főiskola számára.

7 Megtakarítás - Szolár parabola A 2012 évi megtakarítás 148 081 Ft a mindenkori Távhő Szolgáltatói hő áron visszaszámolva, mert a berendezés nélkül a meleg vizet a Távhő állítja elő. 2012. januártól a Távhő bruttó díjak: 4002,1 Ft/GJ Megtakarítás földgázra: 134 576 Ft

8 „Mérés” – Szolár parabola A magyarországi Solar Parabola rendszerek távfelügyelete biztosítja, hogy a felhasználók mellett a fejlesztők is folyamatosan hozzáférjenek a termelési adatokhoz azok elemezhetősége és a fejlesztésekben való további hasznosítása érdekében.

9 „Mérés” – Szolár parabola A „mérés” nem véletlenül van idézőjelbe. Nincs tömegáram mérés Pontatlan hőmérséklet mérés perces mintavételezési idő (keringtető szivattyú üzemállapotról is) Eredmény: A perces hőenergia termelés csak diszkrét értékeket vesz fel.

10 Üzemeltetési tapasztalatok – Szolár parabola Szennyeződés jelentős Fókuszálási bizonytalanságok – konstrukciós probléma Nem elhanyagolható önfogyasztás Karbantartás igényes Gyakori meghibásodás Széllökés okozta mechanikai károsodás

11 Fejlesztési elképzelések a hőenergia mérés – Szolár parabola Primerköri hőtermelés mérése HMV rendszerbe betáplált hőenergia mérése Cirkulációs ág veszteség mérés (kiiktatása) Villamos segédenergia igény mérése Mérő- adatgyűjtő rendszer kiépítése Mérési adatok távoli helyről való elérésének kiépítése Mérési adatok folyamatos publikálása

12 Napelem Napenergia alapú villamos energia előállítás mintaprojekt megvalósítása hálózattal párhuzamos üzemben működő napelemes rendszerrel..

13 Napelem 2012 évben a 6 db 220Wp teljesítményű napelem 1420,7 kWh villamos energiát termelt. Ez idő alatt, 518,9 kg CO 2 megtakarítást (hazai erőműi egyenértéken) ért el a Főiskola számára.

14 Napelem Az optimális tájolástól eltérő rendszer energiatermelése 2012.03.17-én.

15 Megtakarítás – Napelem A megtérülés az „A” épület E.ON által küldött számlán lévő éves átlag kWh/Ft értékén lett számolva. 2012. évben az átlagár 42,49 Ft/kWó. A megtakarítás: 60 366 Ft/év Megjegyzés: Az egyre kedvezőbb szabadpiaci villamosenergia beszerzésünk eredményeként ez a beruházás egyre lassabb megtérülést eredményez.

16 Mérés – Napelem A napelemes rendszer villamos energia termeléséről a Fronius inverter lekérdezésével nyerhető adat. Az adatgyűjtő rendszer 5 perces átlagteljesítmény értékeket tárol. Ez az alapja a napi,- havi energiatermelés meghatározásának. Az adatok további feldolgozásra excel formátumban állnak rendelkezésre.

17 Üzemeltetési tapasztalatok – Napelem Engedélyeztetés kialakult Zavartalan, stabil működés Pontos, megbízható adatgyűjtés Karbantartásmentes Hosszú távú garanciális háttér Nem optimális tájolásból adódó hatásfok csökkenés

18 Fejlesztési elképzelések a villamosenergia mérés – Napelem Hálózatba termelt villamos energia mérése Globál- és direkt sugárzás mérése Napelem környezeti hőmérséklet mérése Mérő- adatgyűjtő rendszer kiépítése Mérési adatok távoli helyről való elérésének kiépítése Mérési adatok folyamatos publikálása

19 Vertikális tengelyű szélkerék Szélenergia alapú villamos energia előállítás mintaprojekt, kutatás-fejlesztés hazai fejlesztésű „függőleges tengelyű szélkerék”

20 Vertikális tengelyű szélkerék Kutatás cél: Alacsony szélsebesség mellet, gyakran változó irányú szél esetén is működő (2,5 – 3 m/s) Kis magasságokban használható Gyakran változó irányú, illetve turbulens szeleknél is alkalmazható Lakóövezetbe telepíthető - gyro effekt Felállítás szempontjából építési engedélyeztetéshez nem kötött háztartási méretű szélkerék kifejlesztése.

21 Vertikális tengelyű szélkerék Vizsgálati modell: Változtatható lapátszámú (diszkrét) Változtatható lapátszögű (diszkrét) Változtatható fordulatszámú (diszkrét) Változtatható terhelésű (folyamatos) Vertikális tengelyű szélkerék, ahol a mérési eredmények elemzését egy meteorológiai állomás szélsebesség és szélirány adatai segítik.

22 Vertikális tengelyű szélkerék Mérési eredmények:

23 Mérés - Vertikális tengelyű szélkerék A szélkerék által megtermelt villamos energia mérésére egyfázisú elektronikus mérő van beépítve.

24 ZÖLD FŐISKOLÁTÓL AZ ÖKO EGYETEMIG Fejlesztési elképzelések a villamosenergia mérés – Napelem Hálózatba termelt villamos energia és villamos jellemzőinek mérése átlag szélsebesség, és köbátlag szélsebesség mérése szélirány mérése (gyakoriság) szélkerék fordulatszám mérése Mérő- adatgyűjtő rendszer kiépítése Mérési adatok távoli helyről való elérésének kiépítése Mérési adatok folyamatos publikálása

25 Kis szélgépek energiatermelése Tapasztalatok – vertikális tengelyű szélkerék Forrás: Bartha Sándor, doktori értekezés Gödöllő 2009

26 Tapasztalatok – vertikális tengelyű szélkerék Szélkerék – generátor – inverter, mint energiatermelő rendszer optimalizáció hiánya „Túlméretezett” generátor Inverter paraméterezési nehézségek Nagy tömeg Alacsony szélsebesség Parabola – Szélkerék egymásra hatása (nap – és szélárnyék)

27 Szélenergia potenciál mérése

28 Szélenergia potenciál A szélenergia potenciál pontos méréséhez a szélsebesség köbátlagát és nem az átlagsebesség köbét kell figyelembe venni!

29 Szélenergia potenciál mérés - Iszkahegy

30 Az „Iszkahegy” szélmérési adatai alapján a kinyerhető összes „effektív” energia (1 m 2 felületre számolva) = 1228 kWh 1 kW-os generátorral (Nem kellene nagyobb teljesítményű???) Mennyi szélenergia áll rendelkezésre? (Potenciál) Szélenergia potenciál mérés - Iszkahegy

31 Mennyit tudnánk ebből hasznosítani? (Iszkahegyen) Szélenergia potenciál mérés - Iszkahegy A hálózatba termelő RENDSZER optimalizálása szükséges!

32 ZÖLD FŐISKOLÁTÓL AZ ÖKO EGYETEMIG Fejlesztések és források az elképzelésekhez

33 Oktatás Edutus Főiskola Öko - felsőoktatási Intézmény Kutatás Fejlesztés Innováció Pályázatok

34 Green Energy Project TAMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0017 Pannon EgyetemKaposvári Egyetem Széchenyi István Egyetem Edutus Főiskola Nemzetközi Lean Sigma Szövetség

35 TAMOP 4.1.1.-C ”Solar Technologies” kutatóközpont kialakítása - Jelenlegi megújuló rendszerek integrálása - Regionális Tudásközpont kialakítása - Együttműködés kutató és felsőoktatási intézményekkel ”Domotika” kompetencia központ - Domotika (Intelligens Épületek) mint ígéretes oktatási, kutatási terület kidolgozás - Domotika szak indítása, képzés kidolgozása

36 Lézertechnológiák a járműgyártás és a megújuló energiaforrás hasznosítás szolgálatába TAMOP-4.2.2.A-11/1/KONV-2012-0075 Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közhasznú Nonprofit Kft Universitas Győr Nonprofit Kft. Edutus Főiskola

37 I. Alprojekt : Az eltérő anyagú jármű karosszéria elemek egyesítése lézersugárral II. alprojekt: Tömbi anyagok, plazmaképződéssel járó lézersugaras hegesztési technológijának fejlesztése III. alprojekt: Az új típusú napkollektor, illetve hőcserélő létrehozása lézersugaras technológiával IV. alprojekt: Megújuló energiahasznosító rendszerek fejlesztő és minősítő módszerének elvi és gyakorlati kiépítése V. alprojekt: Lézersugaras technológiával gyártott általános célú és járművek energiamenedzsmentjében is alkalmazható duális funkciójú napelem panelek kutatása VI. alprojekt: Az alapkutatás módszertani támogató tevékenysége – A lézer sugárbiztonsági laboratórium és oktatás megteremtése TAMOP 4.2.2.-A

38 Új, energiatakarékos, intelligens épületfelügyeleti rendszerrel ellátott épület Jelenlegi és további megújuló energiaforrásokat hasznosító rendszerek központja Mérési és adatgyűjtő rendszer(minősítő) helyszíne Kutatási és oktatási referencia központ KEOP 6.2 – ”Zöldház projekt”

39 Megújuló Energiaforrásokat hasznosító rendszerek Mérő és adatgyűjtő rendszer ”Zöldház”

40 Köszönjük megtisztelő figyelmüket! Kapcsolat: Edutus Főiskola Műszaki Intézet Szabó Béla Gábor – Varga Zoltán műszaki tanár – kutató mérnök szabobg@edutus.hu - vargaz@intelligensepuletek.hu‎ szabobg@edutus.hu