Aurinkolaboratorio. ammattikorkeakoulu ENERGIA ++

Transkriptio

1 SAtakunnan ammattikorkeakoulu ENERGIA ++ Aurinkolaboratorio Satakunnan ammattikorkeakoulu Energia++ Tutkimus-, kehittämis- ja innovaatiotoiminta elinkeinoelämän palveluksessa

2

3 Aurinkolaboratorio Satakunnan ammattikorkeakoulun aurinkolaboratorioon kuuluu monipuolinen uusiutuvan energian tutkimuslaitteisto. Laitteistolla tutkitaan lämmön, sähkön ja jäähdytyksen tuottamista ja varastoimista, sekä tuetaan mittaus- ja ohjausjärjestelmän kehitystä. Taso- ja tyhjiöputkikeräimet muodostavat aurinkolämpöjärjestelmän kaksi erillistä keräinryhmää. Nämä keräintekniikat ovat Suomessa yleisimmin käytetyt. Tuotettu lämpö varastoidaan kolmeen lämminvesivaraajaan, jotka ovat tilavuudeltaan 1000, 500 ja 30 litraa. Hybridijärjestelmien simuloimista varten on laboratorioon asennettu pellettikattila, jolla saadaan tarvittaessa lisälämpöä varaajiin. Kattilassa voidaan testata erilaisia bioenergiamateriaaleja sekä mitata niiden savukaasupäästöjä. Laboratoriota voidaan myöhemmin laajentaa esim. maalämpöjärjestelmällä. Adsorptiojäähdytin käyttää kuumaa vettä jäähdytykseen. Höyrystyessään vesi ottaa lämpöä ympäristöstään, mihin jäähdytysprosessi perustuu. Kylmä vesi varastoidaan 300 litran jäähdytysvesivaraajaan, josta se voidaan ohjata käytettäväksi ilmanvaihdon jäähdytykseen. Aurinkosähköjärjestelmässä on 18 aurinkosähköpaneelia, joiden avulla tutkitaan muun muassa paneelien asennuskulman vaikutusta sähköntuottoon eri vuodenaikoina. Tämän lisäksi järjestelmään kuuluu aurinkoseuraaja eli träkkeri, joka kääntää paneelia auringon suuntaan. Sähkö syötetään laboratorion käyttöön ja ylimääräinen varastoidaan 20kWh:n lithium-akustoon. Erilaisten rakennusten energiankulutusta voidaan simuloida ohjaamalla liuosjäähdytinpiiriä erilaisin kulutusprofiilein. Liuosjäähdytinpiiri toimii myös adsorptiokoneikon hukkalämmön lauhduttimena. Kulutuskohteina toimivat lämmönsiirtimet, jotka käyttävät lämpöenergiaa simuloidun rakennuksen mukaan. Kulutuskohteisiin menevä käyttöpiiri toimii kuten normaalissa rakennuksessa, ja sillä voidaan simuloida lämmitysjärjestelmän ja ilmanvaihdon lämmityspattereita. Lisäksi piirillä voidaan jäähdyttää kattilat ja varaajat testien jälkeen.

4 NÄIN SE TOIMII 2 tasokeräintä ja 2 tyhjiöputkikeräintä, yhteensä n. 10 m 2, keräävät lämmön niissä kiertävään jäätymättömään propyleeniglygolin ja veden seokseen. Nesteestä lämpö siirretään veteen lämmönvaihtimien avulla. Kuuma vesi varastoidaan 1000, 500 ja 30 litran varaajasäiliöihin. Varaajilla voidaan mallintaa mm. lämpimän käyttöveden kulutusta erikokoisissa perheissä. Kulutuspuolen lämmönsiirtimillä simuloidaan esim. kiinteistön lämmitystä. Pellettikattila, josta voidaan ajaa lämpöä samaan järjestelmään, ja testata aurinkolämmön ja pelletin yhteiskäyttöä. Jäähdytyslaite, jossa aurinkolämmöstä tuleva kuuma vesi voidaan muuttaa adsorptiomenetelmällä kylmäksi vedeksi ilmastointia varten.

5 NÄIN SE TOIMII 18 kpl sähköpaneeleja kolmessa eri asennuskulmassa, syöttävät sähköä laboratorioon inverttereiden kautta lisätehoa antaa auringon suuntaan kääntyvä tracker-järjestelmä tutkimuspaneeleineen sähkö syötetään laboratorion käyttöön ja ylimääräinen varastoidaan 20 kwh:n lithium-akustoon kun aurinkosähkö ei riitä käytetään akuston energiaa kulutuksen kasvaessa hyödynnetään verkkosähköä verkkomuuntimilla ohjataan sähkön käyttöä aurinkosähkön, verkkosähkön ja akkusähkön välillä sähköauton latauksessa voidaan hyödyntää puhdasta uusiutuvaa energiaa

6

7 Laitteisto Laite Malli Aurinkosähkö PV paneelit 18kpl Evergreen ES- A210 Dataloggeri Sunny WebBox Invertterit 3kpl SMA Sunny Boy 1200 Sääasema Vaisala WXT520 Pyranometrit 3kpl Kipp & Zonen SP Lite2 Pyranometrit 2kpl Kipp & Zonen CMP3 Tracker- paneeli & vertailupaneeli Sanyo HIT- HD4 Invertterit Enecsys Micro inverter Dataloggeri Enecsys Gateway Aurinkolämpö Tasokeräimet 2kpl EURO L20 AR Tyhjiöputkikeräimet 2kpl AHP 20 Laboratoriotila Keinoaurinko Lämminvesivaraaja AKVA Solar 1000 Lämminvesivaraaja AKVA Solar 500 Kylmävaraaja Akvaterm Adsorptiojäähdytin InvenSor LTC 09 Lämpötila- anturit Pt100 Vesimittarit E- THXKA Virtausmittarit ifm SBY 433 Paineanturit Sitrans P200 Venttiilit Belimo HRYD24 - SR Pumppuja WILO- Stratos 25/1-10 CAN PN 10 Pellettikattila Thermia Biomatic + Akusto International Battery IB- B- FHE- 40 Logiikka Beckhoff CX5010

8 LISÄTIETOJA Projekti-insinööri Petri Lähde, , Satakunnan ammattikorkeakoulu Tiedepuisto 3, Pori (02)