Fázisváltó anyagok alkalmazása fűtéskorszerűsítésre
A tudomány fejlődésének előrehaladtával az emberiség sok esetben rájön, hogy vissza kell nyúlnia a régi dolgokhoz. A fázisváltó anyagokat már i. e. 2500-ban mesterséges hűtésre használták az ókori egyiptomiak. Mindenki hallott már a jégszekrényekről és előszeretettel használja a jégakkut. Ezek a példák is a fázisváltozást használják fel, mint ahogy az általunk vizsgált rendszerben is ezt hasznosítjuk. Bemutatjuk a fázisváltó anyagok főbb tulajdonságait, alkalmazási területüket, viselkedésüket, használatuk legfőbb előnyeit az épületgépészeti gyakorlatban.
Feladatunkban egy átlagos családi ház fűtési rendszerét vizsgáljuk. A kazán túlméretezéséből származó többletköltségeket kíséreljük meg lefaragni egy fázisváltó anyaggal töltött puffertároló beépítésével. Egy alulméretezett kazánt és puffertároló együttesét hasonlítjuk össze egy általánosan alkalmazott túlméretezett kazánnal kihasználtság, hatásfok és tüzelőanyag költség szempontjából. Kitérünk a tárolós rendszer kialakítására és szabályozására. Megvizsgáljuk a tárolóban lejátszódó hőtani folyamatokat, hogy alkalmas-e a rendelkezésre álló hőt adott időn belül felvenni, tárolni, és igény esetén a fűtési rendszer rendelkezésére bocsátani. Megvizsgáljuk rendszerünk hatásfokát a fűtési szezon hideg, közepes és melegebb napjain és vizsgáljuk a tüzelőanyag igény csökkenését. Végül gazdasági elemzést végzünk, melyben a megtérülést vizsgáljuk, a nagyobb beruházási költség ellenére mennyi időn belül válik nyereségessé a befektetésünk. Ez fogja eldönteni, hogy van-e létjogosultsága az ötletünknek.
A külföldi kutatások eredményeként egyre nagyobb teret hódítanak a fázisváltó anyagok. Dolgozatunkkal szeretnénk felhívni a figyelmet ezen anyagok használatára, mint a hőenergia tárolásának következő szintje.
Irodalom:
1. A. Felix Regin, S.C. Solanki, J.S. Saini: An analysis of a packed bed latent heat thermal energy storage system using PCM capsules: Numerical investigation. Renewable Energy 34 1765–1773 (2009).
2. Mohammed M. Farid, Amar M. Khudhair, Siddique Ali K. Razack, Said Al-Hallaj: A review on phase change energy storage: materials and applications. Energy Conversion and Management 45 1597–1615 (2004).
3. Árokszállási Kálmán: Hőtárolás a jövő technológiája. Roxa Kft. Érd. 2001.
5. Renato M. Lazzarin and Luigi Schibuola: Performance analysis of heating plants equipped with condensing boilers. Heat Recovery Systems Vol. 6, No. 4, pp. 269-276, (1986)
szerzők
-
Andrássy Zoltán
energetikai mérnöki
nappali alapszak -
Farkas Rita
energetikai mérnöki
nappali alapszak
konzulens
-
Dr. Szánthó Zoltán
egyetemi docens, Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék
