Demonstrasjonsanlegg for fornybar energi

IMT

Demonstrasjonsanlegget for fornybar energi er etablert i tilknytning til Fysikklaboratorium II og til takplattformen på Øvelsesfløyen på Institutt matematiske realfag og teknologi. Demonstrasjonsanlegget brukes i laboratorieøvelser og demonstrasjoner i fysikkundervisningen ved UMB. Det er dessuten en utstrakt omvisningsaktivitet for andre studentgrupper ved UMB og besøkende utenfra, særlig elever og lærere i videregående skole og grunnskole.

Miljøfysikkstudentene har selv har utført en vesentlig del av arbeidet med å bygge opp anlegget. Arbeidet har pågått i flere år, og nye generasjoner fysikkstudenter overtar videreutviklingen og driften av anlegget, delvis som prosjektoppgaver, delvis som del av laboratorieundervisningen i fysikk.

Solvarmevekslerproduserer varmtvann for laboratoriefløyen
Solcelleanlegg med heliostat produserer elektrisk energi til NLH-Solopeden
Vindturbin, horisontalakslet
Bioenergi , forbrenningsovn for produksjon av termisk og elektrisk energi
Varmepumpe, luft-luft-type varmer opp Fysikklaboratorium II.
Brenselcelle , miniatyranelgg med solgenerert hydrogen som energikilde
Stirlingmotor, soldrevet. Del av Stirlingmotor-samlingen
ENØK . Lyskontroll ved tidsstyrte, lysfølsomme og lydfølsomme systemer. Temperaturkontroll ved forskjellige termostatsystemer.
Solkjøkken for produksjon av solvarmede pølser og solkjølt drikke.
Fotosyntese ; Fysikklabbens kirsebær- og plommehave.

---

Termisk solfanger med varmtvannsanlegg


Anlegget produserer varmtvann med norskproduserte varmevekslere til forbruk i bereder og forsyner pr. i dag undervisnings- og laboratoriefløyene på instituttet med varmtvann. (Suppleres med elektrisk energi fra nettet når det er lite sol.)

- Panelareal 6m2
- Helningsvinkel for panel: 45°
- Paneltype: SolarNor Energitak
- Beredertype: OSO 16 RVE 300liter
- Innhøstet solenergi per år: 1500 - 2500 kWh

Nye aktuelle studentprosjekter:
- Instrumentering med måling og logging av energiomsetning.
- Produksjon av monitoreringssystem
- Utvikling av laboratorieoppgave

---

Heliostatmonterte solcellepaneler med ladeanlegg


Anlegget produserer elektrisk energi fra solceller som lagres i blyakkumulatorer. Panelene er montert på en heliostatplattform for å øke energiutbyttet ved å følge solens bevegelse.

Ladeanlegget forsyner Solopeden, UMBs elektrisk drevne sykkel, med energi. (Solopeden benyttes daglig til interntransport av studenter og ansatte, og i demostrasjonsøyemed.) Anlegget leverer også elektrisk solenergi til belysning i Ladefjøset og til drift av kjøleskap under demonstrasjoner.

- Paneltype: Siemens M55
- Panelareal: 1,6m2
- Maksimal effekt: 4 x 55watt
- Laderegulator: Genio ncc 9
- Energilager: Sønnak 12V, 2 x 110A
- Tilgjengelig spenning: 12V =, 18V =, 36V =, 230V~
- Klargjort for instrumentering og logging av energiomsetning.

Nye aktuelle studentprosjekter:
- Montering av pyranometer
- Måle og loggesystem for energiomsetning i LabView.
- Utvikling av monitoreringssystem
- Utvikling av laboratorieoppgaver

---

Vindturbin
Vindturbinen er horisontalakslet, direkte montert på generatoren, se venstre foto nedenfor. Generatoren er tilkoblet en variabel belastning og kan brukes i laboratorieøvelser.


Nye aktuelle studentprosjekter:
- Utvikle ny rotor og stabiliseringsfinne
- Konstruere vertikalakslet Dareiusturbin av tønnetypen.
(Foto over til høyre viser NLHs første Dareiusturbin)

---

Bioenergi: Forbrenningsovn for avfall og vanskelige brensler
UMB har vært sentral i utviklingen av en ny type småskala forbrenningsovn for vanskelige biobrensler og sortert restavfall og krever lite fordyrende forbehandling av brenslet. Ovnene omdanner brenslet til en gass som deretter brennes ut under høy temperatur i et eget brennkammer. Varmeenergien tas ut som damp eller varmt vann.

Ovnene er små og er lønnsomme for avfallsmengder helt fra 10.000 tonn i året. Dette gjør at de kan brukes som lokale energikilder i bedrifter eller små fjernvarmenett og utnytte energien i avfallet fra en kommune eller bedrift. Slik reduseres behov for transport av brensel og utnyttelsen av energien øker. Bildet nedenfor viser en av de første forsøkovnene i Bioenergilaboratoriet ved UMB.


Nye aktuelle studentprosjekter
- Delta i utviklingen av kretsløpsprosjektet på UMB knyttet til oppbyggingen av UMBs nye bioenergianlegg

---

Varmepumper
Luft-luft-varmepumpe er installert i Fysikklaboratoriet. Den varmer opp laboratoriet, med unntak av de kaldeste vinterdagene. Den kan også reverseres og fungere som klimaanlegg om sommeren.


Både inneenheten og uteenheten er instrumentert og studenter har bygget et helautomatisk loggesystem for energiomsetningen i varmepumpen basert på LabWiew. Se skjermbildet nedenfor. Ta også en titt på nettsidene som studentene lagde.

- Varmeeffekt: 3,6 kW
- Effektfaktor 2,8 - 3,0
- Fabrikat: Olimpia
- Loggesystem: LabWiew


Fysikklaboratoriet har også en modellvarmepumpe for demonstrasjonsformål og laboratorieøvelser. På fotoet under ser du studenter som har varmepumpelab en sen
kveldstime.


Nye aktuelle studentprosjekter
- Revidere og videreutvilke LabView-programmet

---

Hydrogenanlegg – brenselcelle
Lys fra sol (eller lyskaster) omdannes til elektrisk energi i et solcellepanel. Likestrømmen fra panelet er koblet til et elektrolyseapparat som spalter vann til oksygen og hydrogengass. Hydrogen og oksygen omdannes til elektrisk energi i en brenselcelle (PEM-type). Strømmen fra brenselcellen driver en liten elektromotor.

---

Stirlingmotorsamlingen
Stirlingmotoren har den spesielle egenskapen at forbrenningen skjer kontinuerlig utenfor sylinderen og i stedenfor som eksplosjoner inne i sylinderen. Dermed blir motoren nærmest støy og vibrasjonsfrifri og grunnet den kontrollerte forbrenningen reduseres avgassutslippene dramatisk.

Stirlingmotorsamlingen består av seks varmluftsmotorer, de fleste basert på varmluftsprinsippet. Den minste bruker varmen fra en kaffekopp som energikilde. Den største er fult instrumentert med datalogging og sanntidsvisning av alle interessante parametre.

En av stirlingmotorene bruker solenergi fra en parabolreflektor som energikilde. Motoren driver en spilledåse som spiller "Internasjonalen". (Verdens eneste solstirlingdreven spilledåse)

---

ENØK


I fysikklaboratoriet er taklyset regulert med tidsstyrte, bevegelsesfølsomme og lydfølsomme systemer. Temperaturkontroll av den vannbåren varmen styres ved forskjellige termostatsystemer.

---

Solkoker og solkjøleskap
Solkokeren er av paraboltypen og varmer pølser (eller koker annen mat) i en 10-liters gryte i fokus. Effekten er omlag 1000 watt ved skyfri himmel.

For å kunne servere solavkjølte drikkevarer, kobles et kjøleskap og en kjølebag til solcelleanlegget.


Nye aktuelle studentprosjekter:
- Bygging av renneplanparabolsk grill for produksjon av grillpølser

---

Frukthagefotosyntese
Den beste - og enkleste - måten å utnytte bioenergi på er mat! Det er derfor etablert en liten frukthage på utsiden av instituttets laboratoriefløy.

---

Solenergidata for Ås
Effekt i solstrålingen midt på dagen om sommeren på en flate i 45° vinkel er omlag 1 kW. Total innstrålt solenergi pr kvadratmeter:
- Sum 1997 988 kWh
- Juli 1998 156 kWh
- Total innstrålt solenergi på 50m2 (omtrent et halvt hustak)
- Sum 1997 49.400 kWh (tilsvarer 2 års forbruk for enebolig)
- Juli 1998 7.800 kWh

Total innstrålt solenergi i Ås kommune (200km2)
- Sum 1997 198 TWh (tilsvarer ca 80 gasskraftverk)
- Juli 1998 31 TWh


Oppdatert: 12.11.05
Utskriftsvennlig versjon : Arkiv : Tips en venn