A Mathematical Modelling of the Internal and External Piping Configurations Effect on the Solar Thermal System

Abstract

A megújuló energiaforrások számtalan fajtája, például a szél, a biomassza és a napenergia könnyen hasznosítható. A legelterjedtebb energia a napenergia; általában különböző célok elérésére használják, mint például a fotovoltaikus/termikus erőművekben történő villamosenergia-termelés és a helyi vízmelegítés. Feladatunk a környezettudatos technológiák bevezetése, ezért a kormányok világszerte ösztönzik az elsődleges felhasználású napenergiával történő vízmelegítést, az alacsony fenntartási költségek és a napenergiával működő fűtési rendszerek hatékonysága miatt. A háztartási napkollektoros melegvíz-egységek –amennyiben hatékonyan vannak megtervezve –költséghatékony módon képesek a legtöbb melegvíz-igényt kielégíteni. Az 50 éves fejlesztés ellenére az üzleti technológia még biztosan nem ért el érdemi piaci előnyt a villamos energia és a gáz alternatívái helyett. A különböző érdekelt felek az épületekben alkalmazott napenergia-fűtési rendszereket a hagyományos helyiség-és vízmelegítési módszerek vonzó alternatívájaként kezelik. Működésük azonban függ az éghajlati viszonyoktól, a tipikus vízmelegítési igényektől, sőt, még a teljesítmény optimalizálására lehetőséget adó működési paraméterektől is.A tanulmány célja, hogy elemezze a csővezetékek paramétereinek hatását a napelemes rendszerre Budapesten, Magyarországon, két program, a T*SOL mint napelemes rendszer szimulátor és az R-Studio mint kódoló szoftver segítségével. Az elemzés a napkollektoros vízmelegítő rendszer egyszerű modelljét használja, figyelembe véve a következő tényezőket (csőátmérő, belső hossz, külső hossz, glikol arány, térfogatáram, szigetelés), azzal a céllal, hogy a belső és külső csőrendszer hatását vizsgálja. A tanulmányt a fent említett változók értékeinek egyidejű változtatásával végzünk lineáris modellezést a kollektor típusának megváltoztatásával, hogy a napenergia-arány szempontjából a legmegfelelőbb rendszert válasszuk ki.