Ηλιακός κλιματισμός

[meng]

Ανοίγω αυτό το θέμα γιατί ασχολούμαι στο πλαίσιο της διπλωματικής μου με την αξιολόγηση συστημάτων εξατμιστικής ψύξης ανοιχτού και κλειστού κύκλου.

 

Για την ακρίβεια κάνω προσομοίωση με το λογισμικό TRNSYS ενός συστήματος με χρήση αφυγραντικού υλικού desiccant και ενός συστήματος με χρήση ψύκτη απορρόφησης.

 

Και για τα δύο συστήματα η πηγή θερμότητας είναι ηλιακοί συλλέκτες κενού. Στο μεν σύστημα desiccant θερμαίνω διάλυμα γλυκόλης-νερού και χρησιμοποιώ εναλλάκτη για να κυκλοφορήσω το ζεστό νερό στην εγκατάσταση. Στο δε σύστημα με τον ψύκτη απορρόφησης θερμαίνω απευθείας το νερό και το αποθηκεύω σε δεξαμενή πριν την κατανάλωση.

 

Προσανατολιζόμουν αρχικά να τα δουλέψω ηλιακά αυτόνομα αλλά καταλήγω στη λύση ενός βοηθητικού θερμαντήρα με καύσιμο φυσικό αέριο για τις ώρες που δεν υπάρχει αρκετή ηλιοφάνεια. Με αυτό τον τρόπο έχω και κάποια άνεση να μειώσω την επιφάνεια των συλλεκτών.

 

Από τις δημοσιεύσεις που έχω διαβάσει κρίνω ότι είναι ένας μάλλον ενεργειακά αποδοτικός τρόπος ψύξης χώρου. Παρατηρώ ότι το αρχικό κόστος εγκατάστασης είναι μάλλον απαγορευτικό αλλά νομίζω πως το λειτουργικό είναι πολύ πολύ μικρότερο και... ανανεώσιμο!

 

Όσο και να έψαχνα για ένα μπούσουλα σε πολλές απορίες μου, η διείσδυση του στην αγορά είναι πάρα πολύ μικρή, είναι ζήτημα αν βρήκα για περίπου 50 εγκαταστάσεις στην Ευρώπη με τη μερίδα του λέοντος να είναι στην "ηλιόλουστη" Ισπανία. Στη μικρή Ελλάδα υπάρχουν μερικές αξιόλογες σε ιδιωτικά κτίρια (ξενοδοχεία - βιομηχανία) και στο δημόσιο τομέα βρήκα μια μελέτη στο νέο -υπό κατασκευή- δημαρχείο του Δ. Καζαντζάκη Ηρακλείου Κρήτης.

 

Έτσι έχω διάφορες απορίες σε θέματα διαστασιολόγησης κυρίως, για παράδειγμα όσον αφορά στην επιφάνεια συλλεκτών, στα χαρακτηριστικά του εναλλάκτη, στον όγκο της δεξαμενής και στη διαστρωμάτωση σε αυτή. Θα ήθελα κάποια βοήθεια σε όλα αυτά.

 

Εν κατακλείδι, συγγνώμη για το μακροσκελές του θέματος, αλλά εγώ νομίζω ότι έχει τις προοπτικές.. Μήπως κοιμάμαι τον ύπνο του δικαίου και αυτά τα πράγματα είναι ακριβά και εξωτικά;

 

Πιστεύετε ότι είναι δυνατόν να "περπατήσει" αυτή η τεχνολογία; Αξίζει η κουβέντα;

 

Φιλικά,

Στάθης

[traxanas]

Φίλε Στάθη,

 

Το κακό με τους συλλέκτες κενού στην πράξη, είναι ότι ακόμα δεν είναι σίγουρο ότι δεν εισχωρεί αέρας μέσα μετά απο μερικά χρονάκια πάνω στη ταράτσα σε θερμοκρασίες stagnation του συστήματος 300 βαθμούς κελσίου..

Η πλειονότητα φτιάχνεται στην Κίνα και μόνο 4-5 εταιρείες στην Ευρώπη είναι σοβαρές και αξιόπιστες.

Στην Ισπανία που αναφέρεις, αρχίσαν να πουλάνε διάφορες εταιρείες συλλέκτες κενού και να αναφέρει η καθεμία υψηλές αποδόσεις και διάφορα τέτοια...και επειδή δεν είναι Ελλάδα εκεί, φτιάξαν μία επιτροπή η οποία πήρε και τέσταρε καμιά 100ριά συλλέκτες επιλεκτικούς και συλλέκτες κενού και έκανε σύγκριση μεταξύ τους..διάβασα αυτή την μελέτη και άμα δείς τα γραφήματα απόδοσης, θα δείς ότι το 90% των συλλεκτών κενού αποδίδει λιγότερο απο τους κλασικούς καλούς όμως επιλεκτικούς σε καταστάσεις που θέλεις να παράγεις ΖΝΧ..εσύ προφανώς θέλεις υψηλές θερμοκρασίες για την ψύξη με απορρόφηση...

 

Πως να διαστασιολογήσεις την συλλεκτική επιφάνεια?

 

Καθόρισε την απόδοση των συλλεκτών στις θερμοκρασίες που θα δουλέψει το σύστημα, την απόδοση του εναλλάκτη, τις απώλειες των σωληνώσεων, του Boiler, την ενεργειακή κατανάλωση που πρόκειται να προσφέρεις στον χώρο που θέλεις να κλιματίσεις, και αφού βρείς τις kWh/year που χρειάζεσαι, δες μετά το Solar Fraction/year που θέλεις να πετύχεις..σύμφωνα με αυτό και την εκάστοτε ηλιακή ακτινοβολία που προσπίπτει στην συγκεκριμένη τοποθεσία που θέλεις να δουλέψει το σύστημα σου (kWh/year) θα δείς την συλλεκτική επιφάνεια που απαιτείται..

Επίσης πιστεύω θα θερμάνεις και χώρους με την συλλεκτική επιφάνεια...χειμώνα κτλ..

 

Βρές πρώτα τα παραπάνω και ο εναλλάκτης και το Boiler θα είναι παιχνιδάκι με λίγους υπολογισμούς μετάδοσης θερμότητας και μηχανικής ρευστών...

[teomad2]

Από ότι είχα διαβάσει σε ένα άρθρο online πριν από αρκετούς μήνες το πανεπιστήμιο της Μαδρίτης είχε κατασκευάσει ένα τέτοιο σύστημα (στο Google: solar cooling system University of Madrid), δεν ξέρω ποσό εύκολο είναι να έρθεις σε επαφή μαζί τους και να αντλήσεις κάποιες πληροφορίες. Δυστυχώς, διαβάζοντας τα σχόλια ως προς το υψηλό αρχικό κόστος, αποθαρρύνθηκα λιγάκι για να το ψάξω παραπάνω (προς το παρόν). Οι Ισπανοί όπως και εσύ θα κατάλαβες, έχουν επενδύσει αρκετά σε ηλιακά συστήματα τα τελευταία χρόνια πχ την μονάδα έργο τέχνης στην Σεβίλλη για παράγωγη ηλεκτρικής ενεργείας, όποτε δεν γίνεται να είναι καθυστερημένοι και να ασχολούνται για χόμπι με την ηλιακή ψύξη. Αυτό ως απάντηση στο ερώτημα αν θα περπατήσει αυτή η τεχνολογία .

Τώρα, για την Ελλάδα: Τα πρόσφατα παραδείγματα με τα Φ/Β συστήματα, βιοκαυσιμα, ηλιοθερμικα συστήματα (τα όποια όλως τυχαίως τα ξαναθυμηθήκαμε) κά μας διδάσκουν ότι: Η πολιτεία δεν πρόκειται να βοηθήσει στην προώθηση αυτής της τεχνολογίας (ακόμη και στην περίπτωση που είναι 100% αξιόπιστη) παρά μόνο όταν:

1) «Κάποιοι» μυριστούν παραδάκι

2) Θελήσει να καλύψει πλασματικά την απορρόφηση κοινοτικών κονδυλίων

3) Χρειαστεί να πληρώσει κάποιο χοντρό πρόστιμο στην ΕΕ (τα ψιλά τα καλύπτουμε εύκολα εμείς οι φορολογούμενοι)

Συγχαρητήρια παντός στην επιλογή της πτυχιακής, σου εύχομαι τα καλυτέρα και με το καλό όταν την τελειώσεις και πάρεις και έπαινο, να την πουλήσεις στους Ισπανούς, για να μπορούμε και εμείς να καμαρώνουμε για έναν δικό μας που πρόσφερε κάτι σημαντικό σε αυτόν τον πλανήτη και συγγνώμη που δεν μπορούσα να σε βοηθήσω στον τεχνικό τομέα.

 

ΥΣΤ: Τέτοιου είδους κουβέντες πάντοτε αξίζουν τον κόπο

[alej]

http://www.solair-project.eu/

 

Το έχεις δει αυτό φαντάζομαι

[meng]

@teomad2

Στο University Carlos 3 στη Μαδρίτη μελέτησαν, προσομοίωσαν, κατασκεύασαν μια εγκατάσταση με ψύκτη απορρόφησης Yazaki 35kW και προσφέρουν το monitoring στο http://pc-134-150.uc3m.es/Collectors.htm (το link είναι σωστό, δε λειτουργεί 24/7 μάλλον), έχω διαβάσει διάφορα papers και έχω παρακολουθήσει το monitoring για αρκετό καιρό για να μπω στο κλίμα.

Όπως ανέφερα και στο πρώτο post, τα κύρια προβλήματα μου είναι διαστασιολόγησης. Για παράδειγμα, οι Ισπανοί προτείνουν δεξαμενή αποθήκευσης ζεστού νερού όγκου 40lt/m2 συλλεκτικής επιφάνειας. Εμένα δε μου δουλεύει καλά αυτό και πρέπει να το ξαναυπολογίσω..

 

Όσο για τα υπόλοιπα που λες, βλέπω κι εγώ ότι οι Ισπανοί είναι μπροστά σε όλα τα ηλιακά ενώ στο Ελλαδιστάν δε βοηθάει κανείς κανέναν παρά μόνο την τσέπη του, αυτό με θλίβει..

Σ' ευχαριστώ για τα καλά σου λόγια για τη διπλωματική, αφορμή για να ασχοληθώ με αυτό ήταν μια δημοσίευση μιας καθηγήτριας μου στη σχολή.

 

@alej

Φυσικά και το έχω δει. Θεωρώ ότι είναι πολύ αξιόλογο project. Οι Ελληνικές συμμετοχές σε αυτό είναι από το ΚΑΠΕ και το Πολυτεχνείο Κρήτης, έχω καταλάβει ότι ο κ.Τσούτσος είναι πολύ δραστήριος σε τέτοια θέματα.

 

@traxanas

Σ' ευχαριστώ για το ενδιαφέρον και την καθοδήγηση, μόλις βρω λίγο χρόνο θα συνεχίσω τη διπλωματική και θα επανέλθω με περισσότερες απορίες και αποτελέσματα! Δίνω τα τελευταία μου 2 μαθήματα σε αυτή την εξεταστική και θέλω αρχικά να ξεμπερδέψω με αυτά, σήμερα έχω ΜΕΚ.

[nikos.trikas]

Έτυχε να ασχοληθώ λίγο με έναν ψύκτη απορρόφησης της Yazaki, και έλεγε οτι με θερμοκρασία νερού 80 βαθμούς από τα ηλιακά λειτουργεί κανονικά. Δεν ξέρω πολλά πράγματα πάνω στο θέμα, αλλά μου φαίνεται οτι οι 300 βαθμοί είναι υπερβολικό μέγεθος.

 

Όσο για τους συλλέκτες κενού:

Υπάρχουν δύο βασικοί τύποι, οι U-pipe και οι Heat Pipe.

 

Οι u-pipe περιέχουν σωλήνα όπου κινείται το θερμικό υγρό (νερό ή οτιδήποτε) μέσα στον σωλήνα κενού. Ο σωλήνας αυτός είναι μορφής U ή διπλός ομόκεντρος. Αυτοί οι συλλέκτες έχουν πολύ μεγάλες αποδόσεις, και τοποθετούνται σε οποιασήποτε κλίση

 

Οι heat pipe περιέχουν σωλήνα μέσα στον σωλήνα κενού, αλλά δεν υπάρχει ροή του θερμικού μέσου. Λειτουργούν με βάση την αλλαγή φάσης (υγρό-αέριο-υγρό) μιας ποσότητας υγρού, και το θερμικό μέσο κινείται σε συλλέκτη, όπου εμβαπτίζονται οι κορυφές των σωλήνων και εκεί γίνεται η μετάδοση θερμότητας. Έχουν πολύ υψηλή απόδοση, μικρότερη των u-pipe, χρειάζονται λιγότερη συντήρηση και αντέχουν σε πολύ χαμηλότερες θερμοκρασίες. Τοποθετούνται σε κλίσεις 10-80 μοιρών.

[meng]

@nikos.trikas

Η Yazaki στα τεχνικά χαρακτηριστικά για τη σειρά WFC SC/SH αναφέρει ότι οι ψύκτες απορρόφησης λειτουργούν σε εύρος θερμοκρασιών από 70-95 βαθμούς C με στάνταρ τιμή τους 88.

 

Πολύ χρήσιμες οι πληροφορίες για τους συλλέκτες. Όσον αφορά στους u-pipe, είναι ευαίσθητοι ως προς την αλλαγή της κλίσης για την επίτευξη μέγιστης απορρόφησης όπως οι επίπεδοι;

 

@traxanas

Τι ακριβώς είναι το stagnation που το λεξικό μου το μεταφράζει ως αποτελμάτωση; Μήπως είναι η κατάσταση κατά την οποία η θερμότητα δε διοχετεύεται στον ψύκτη απορρόφησης και απλά βράζει το νερό μέσα στον συλλέκτη;

Δε μπορώ να αποφύγω αυτή την κατάσταση με μια βαλβίδα εκτόνωσης ή κάτι παρεμφερές; Να φανταστώ όμως ότι θα είναι πολύ δύσκολο να συμπληρώνω συνεχώς νερό (ή διάλυμα γλυκόλης που εγώ έχω μοντελοποιήσει) στο σύστημα..

 

Αν υποθέσω ότι ζητώ τη λειτουργία του ψύκτη καθ' όλη τη διάρκεια της ηλιοφάνειας, που την καλοκαιρινή περίοδο ειδικά στο κτίριο γραφείων (9:00-21:00) που εμένα ενδιαφέρει είναι ζητούμενο, τότε εμφανίζεται stagnation;

[traxanas]

stagnation=στασιμότητα του συστήματος,...

 

ασχετα αν σε άλλες χώρες πρακτικά ποτέ δεν κόβεται το ρευμα, εδώ επειδή μπορεί άνετα να συμβεί ένα μπλακαουτ το καλοκαιράκι, το σύστημα σταματάει να δουλευει...οι 300 βαθμοι που ειπα στους συλλεκτες κενου δεν συνεπαγεται οτι δεν θα ανοιξει η βαλβίδα ασφαλείας μετα την ατμοποίηση...συνεπάγεται:θέλω να δω τις συστολοδιαστολες στα κυλινδρικά κρύσταλλα απο την κίνα πόσο διατηρούν το κενό που έχουν μέσα τους...

και κάτι άλλο...δεν αποδίδουν όσο ισχυρίζονται οι έμποροι οι συλλέκτες κενού..και δεν μιλάω για τις 3 σοβαρές εταιρείες στην ευρώπη άλλα για τις άλλες 97 που ξέρω καλά πως κινούνται και διαστρεβλώνουν αποτελέσματα..όποιος ψάξει θα βρεί αυτά που λέω..

[meng]

Η εξεταστική τελείωσε και η διπλωματική ξεκινάει..

 

Λοιπόν, απορία υπ' αριθμόν 1: Κατά τον υπολογισμό ψυκτικών φορτίων του κτιρίου μου κατά την περίοδο (1 Ιουν - 31 Αυγ) για set point 25deg C λαμβάνω το μέγιστο των 448KW και για set point 22deg C λαμβάνω το μέγιστο των 529KW.

 

Για ποια θερμοκρασία πρέπει να υπολογίσω τα φορτία μου;

 

Το ερώτημα μου είναι διπλό, επειδή κατά το διάστημα των 3 μηνών οι αιχμές είναι περίπου 25, δηλαδή χοντρικά 3 στις 10 μέρες, θα φροντίσω να ανταπεξέρχεται το σύστημα μου ακόμα και στην πιο ακραία περίπτωση ή θα εκλέξω έναν μικρότερο ψύκτη που ας πούμε θα είναι αρκετός για το 80% των ημερών;

[pv-t solar]

@traxanas : οι συλλέκτες κενού έχουν ακριβώς αυτά τα προβλήματα. Δυνητικά φοβεροί αλλά στην πραγματικότητα έχουν συμβεί ήδη άπειρα προβλήματα. Αν οι κατασκευαστές μου έδιναν εγγύηση κενού ίση με τη διάρκεια ζωής μόνο τότε θα ξεκινούσα συζήτηση για κενού. Κι ένας Έλληνας δεν κατασκευάζει συλλέκτες κενού ή κάνω λάθος;

 

@meng : έχει πολύ μέλλον η εφαρμογή αν αισθάνεσαι ότι είναι στη σφαίρα του ρομαντισμού γύρω από τις ΑΠΕ. Πρέπει να πέσουν τα κόστη στους ψύκτες βέβαια. Στη Μεσόγειο και σε αραβικές χώρες θα βρει μετά το 2015 άριστες εφαρμογές σε 4ψήφια πλέον νούμερα projects.

Ο μικρότερος ψύκτης που λες μπορεί να καλύψει το κτίριο που θες να ψύξεις/θερμάνεις αλλά θέλει και μελέτη απωλειών. Στο κτίριο της SOL ENERGY που είναι άριστα μονωμένο το solar cooling δουλεύει ρολόι, αλλά έχει να κάνει με τη διαφορά κέρδη-απώλειες. Αν είναι υφιστάμενο κτίριο ίσως αξίζει να δεις την περίπτωση μονώσεων και υπολογισμού νέων απωλειών.