Megújuló energiaforrások
Ahogyan egyre nő a környezetvédelmi tudatosság, úgy válik a szén-dioxid-mentesítés világszerte egyre erősebb tendenciává napjaink energiaiparában.
A megújuló energiaforrások hozzájárulnak a környezetszennyezés csökkentéséhez, és mérhető hatással vannak a gazdaságra.
A megújuló energiaforrások közé tartozik a szél, a víz, a napfény és a biomassza, valamint a zárt fűtőanyag-ciklusú atomenergia. Az emberiség számára rendelkezésre álló legnagyobb energiaforrás a napenergia. 86 petawatt teljesítmény éri el a Földet. Ez 5000-szer akkora, mint egész bolygónk jelenlegi energiaigénye.
Keményforrasztott lemezes hőcserélők és JAD típusú hőcserélők működnek a megújuló energiaforrásokat használó berendezésekben, például geotermikus hőszivattyúkban vagy napkollektorral felszerelt rendszerekben.
Napkollektorok
A napkollektorok, más néven fotovillamos vagy fotovoltaikus kollektorok jelentik a napenergia felhasználásának leggyakoribb módszerét. A rendszer jellemzően az alábbiakból áll: napkollektorok, tárolótartályok, hőcserélők és vezérlőegységek. A napenergiával működő rendszer nem csak a ház fűtésére, hanem a használati melegvíz előállítására is alkalmas.
A napkollektorok elnyelő anyaggal elnyelik a napfényt, felmelegítve a propilén-glikolt, ami hőhordozó közeggé válik. Ezután a keringetőszivattyú a tartály belsejében lévő hőcserélőhöz szivattyúzza a folyadékot. A hőenergia átadódik a tartályban lévő víznek. Ha a napfény nem elegendő a víz felmelegítésére, hagyományos fűtési rendszer végzi el helyette a felmelegítést.
A korszerű napkollektoros rendszerek minden évszakban megbízhatóan üzemelnek. Használatuk nem vezet CO2 vagy káros füstgázok légkörbe bocsátásához. A rendszer ráköthető a már meglévő rendszerekre. A napkollektoros rendszerbe való beruházás pár éven belül megtérülhet. A fogyasztó többlethőforráshoz jut, ami ugyan nem helyettesíti teljesen a már meglévő rendszereit, de jelentősen csökkentheti a költségeket.
Hőszivattyú
A hőszivattyúk alapvető működése az alábbiakból áll: a természetes környezetből (alacsonyabb hőmérséklet tárolójából) felvett hőenergia átalakítása hasznos energiává a használati melegvíz (magasabb hőmérséklet tárolója) felfűtéséhez és előállításához. Ez a folyamat végighalad a hűtő áramkörön, ahol a munkaközeg nyomásnövekedési és -csökkenési folyamatai lejátszódnak. A párologtató egység és kondenzátor, amelyek az áramkör fő elemeit képezik a kompresszor és az expanziós szelep mellett, továbbítják a közbenső áramkörökben létrehozott energiát. Egy kompresszoros hőszivattyú a földből, légköri levegőből és felszíni vagy felszín alatti vizekből kinyert természetes energiaforrások kihasználásán alapulhat.
A korszerű, energiahatékony rendszerek egyre gyakrabban használnak hőszivattyúkat. Automatizáltak, nincsen karbantartási igényük, és gazdaságosak. Egy megfelelően beszerelt hőszivattyú jóval alacsonyabb fűtésszámlákat eredményez, mint a hagyományos rendszerek, és a beruházás gyorsan megtérül.
Geotermikus energia
A geotermikus energia a megújuló energiaforrások egyike. Kőzetekből, vízből vagy talajból nyerhető. Talajhőt hasznosító hőszivattyúkkal vagy termálvizet tartalmazó mélyebb földrétegekből gyűjthető. A kőzetek hőenergiája is hasznosítható. Hidegvizet kell szivattyúzni beléjük, és a felmelegedés után begyűjthető a melegvíz. 15 és 18 m közötti mélységben a föld hőmérséklete egész évben állandó. Mélyebbre haladva a hőmérséklet 100 méterenként 3 °C-kal emelkedik.
Jelenleg több tucat országban használják a geotermikus energiát; Izlandon és a Fülöp-szigeteken ez a legfontosabb energiaforrás. A geotermikus hőszivattyún alapuló fűtő- és hűtőrendszer környezetbarát és gazdaságos fűtéstechnológia.
Talajból nyert energia
A talajkollektoros hőszivattyúk helyiségek fűtésére, illetve használati melegvíz előállítására és hűtésre használható berendezések. A hűtés során a talaj mesterségesen regenerálódik. A rendszer kivezeti az épületen kívülre a felesleges hőt, és a talajban tárolja. A hőszivattyú hatékonysága nő az aktív talajregenerálásnak köszönhetően.
Termálvízből nyert energia
Mivel a geotermikus vizek gyakran tartalmaznak szilárd részecskéket és vegyi anyagokat, fontos a megfelelő hőcserélő kiválasztása. A hőcserélőnek ellenállónak kell lennie agresszív közegekkel szemben, és nagy teljesítményt kell nyújtania.
A geotermikus vizekből energiát nyerő rendszereknek három alaptípusa van:
– monovalens rendszer – önellátó, geotermikus rendszer hőenergia előállítására. Ezt a megoldást nagy hőmérsékleteknél használják. Monovalens rendszert használnak kaszkádrendszer alkalmazásakor is;
– bivalens rendszer – olyan rendszer, ahol hagyományos berendezések állítják elő a hőt a fogyasztási csúcsok során. A rendszerhez kiegészítő hőforrás telepítése szükséges, így nagyobbak a beruházási költségek;
– kombinált rendszer – a hő előállítására geotermikus rendszerben kerül sor, és a hagyományos kazánházban felállított berendezéseket használják.
