Háztartás energiaellátásának optimalizálása megújuló energiaforrások segítségével
Az épületek energiahatékonyságának javításával jelentős mennyiségű energia takarítható meg, hiszen jelenleg a primerenergia-felhasználás 40%-a lakóépületek fűtési, használati melegvíz (HMV) és villamosenergia igényét fedezi. A környezeti terhelés csökkentésére, hálózattól való nagyobb függetlenség elérésére és a gazdasági hatékonyság növelésére egy lehetséges megoldás a lakóházak megújuló energiával való ellátása. Az időszakos rendelkezésre állás és az időjárás kiszámíthatatlansága megnehezíti a feladatot.
A külső hőmérséklet, beérkező napsugárzás és szélerősség változása miatt teljesítményingadozás lép fel a napelemes, napkollektoros, szélturbinás rendszerekben, melynek figyelembevétele elengedhetetlen a rendszer tervezési fázisa során. Az éves fűtési és villamosenergia igény szintén változik, míg a HMV igény szinte állandónak tekinthető. Több energiaforrás együttes használata alkalmas lehet a változó fogyasztói igények és a megújuló energiaforrásokban fellépő teljesítményingadozás kiegyenlítésére. Célom több megújuló energiát hasznosító rendszer egyidejű vizsgálata.
Dolgozatomban egy budapesti családi ház igényeit figyelembe véve vizsgálom az általam kiválasztott energiaforrásokat. Napelemes, napkollektoros, szélturbinás, hőszivattyús rendszert vizsgálok, melyekre hatással van a napsugárzás, külső hőmérséklet és szélsebesség változása. A rendszerek működését és termelését a környezeti jellemzők függvényében írom le.
A különböző megújuló energiaforrások modellalkotása szakirodalmi összefüggések felhasználásával, MATLAB környezetben történik. A modelleket egyenként és közös rendszerben is vizsgálom, a különböző kombinációkat gazdaságilag értékelem a beruházási költségek és éves energiaköltség megtakarítás alapján. A hő-, és villamosenergia tárolás és hálózatra táplálás kérdésével is foglalkozom. Az összekapcsolt modellek alapján optimalizálást végzek, mely során technológiai és gazdasági szempontból is a legkedvezőbb energiatermelési rendszer kiválasztása a cél. Az általam kidolgozott módszer lehetőséget nyújt egy háztartás energetikai korszerűsítése során az optimális energiatermelési, -megtakarítási és -tárolási lehetőségek megtalálásában és méretezésében.
szerző
-
Lénárt Flóra
Energetikai mérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Dr. Mayer Martin János
adjunktus, Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
