170 likes | 319 Views
Modelování energetických systémů budov T*SOL Pro – navrhování solárních systémů. dopadající energie – přímé a difúzní záření. globální záření 1367 W/m 2 (zemská atmosféra) energie záření na zemský povrch 50-1000 W/m 2 množství dopadené energie ~ 1000 kWh/m 2 ,rok (75% léto)
E N D
Modelování energetických systémů budov T*SOL Pro – navrhování solárních systémů
dopadající energie – přímé a difúzní záření • globální záření 1367 W/m2 (zemská atmosféra) • energie záření na zemský povrch 50-1000 W/m2 • množství dopadené energie ~ 1000 kWh/m2,rok(75% léto) • využitelná energie 300-600 kWh/m2 • denní zisk ~ 8 kWh/m2 (jih, jasný den), 2-3 kWh/m2
solární systémy prvky zajišťující využití sluneční energie v době slunečního svitu ► potřeba akumulace ( velikost ?) ► potřeba rozdílu teplot pro sdílení tepla nízká teplota v zásobníku, nízkoteplotní soustavy
sklon a orientace • ideální je sledovat dráhu slunce (kolmo na sluneční paprsky) • léto 30° • přechodné období, zima (50-60°) • ± 30° od jihu ztráta cca 5-10% • ± 40° od jihu ztráta cca 10%-20%
umístění kolektoru • tam, kde nebude stíněn a co nejblíže k akumulační nádrži • střechy, fasády, zahrady • integrace do konstrukce
druhy kolektorů • ► vysoká účinnost přeměny záření na teplo, malé ztráty • ploché, trubicové, koncentrační • absorbéry bez zakrytí, selektivní vrstvy, vakuum, vzácné plyny
druhy systémů • ► volby systému je velmi specifická • pro jaké účely, stupeň využití, dodatečné krytí tepla …. • co sledujeme – návratnost, energetický zisk (audit), osobní přístup
parametry • teplota ohřáté vody 45-55°C • potřebná provozní teplota v okruhu 50-70°C doporučené hodnoty pro návrh soustavy na osobu stupeň pokrytí (pro ekonomický návrh) • spotřeba teplé vody ??? (20-80 l/os, den), letní pokles o 25% • 1-1,5 m2 plochy kolektoru, 70 -100 litrů zásobník • léto (80-100% krytí potřeby) • průměrné pokrytí potřeby 40-60% • letní pokrytí potřeby 70-100% Solární příprava teplé vody
ztráty při ohřevu • kolektory, potrubí, zásobník … • 5-15% návrhové parametry • RD – duben a září • s 60% krytím • zásobník - 1,5-2x objem denní potřeby teplé vody • BD – červenec • 40-50% krytí • zásobník - 1x denní potřeba teplé vody Solární příprava teplé vody
F-Chart Polysun (polysun4 – česká verze) SHW-Win (freeware-NJ) T*Sol (online, demo) TRNSYS firemní SW (Aquatherm 2008) SOFTWARE
T*SOL Pro POPIS • T*SOL Professional – program pro simulaci tepelných solárních zařízení v oblasti přípravy teplé vody, podpory vytápění a ohřevu bazénů • umožňuje zjistit jaký vliv mají jednotlivé části zařízení na provozní chování solární soustavy • výsledkem simulace jsou tabulky a grafy znázorňující parametry jednotlivých částí zařízení a celkové bilance energií • obsahuje rozsáhlou databázi prvků pro sestavení různorodých solárních zařízení • umožňuje ekonomické hodnocení provozu soustavy
T*SOL Pro • simulace zařízení v časově volitelných obdobích (minuta až rok) • zohlednění případného zastínění kolektorové plochy • výkladový asistent s optimalizací zařízení • databáze komponentů (kolektory, zásobníky, kotle…) • databáze klimatických údajů (hodinové intenzity záření) • porovnání více zařízení jednoho projektu pomocí paralelního zpracování variant • předdefinované spotřební profily teplé vody a jejich možná úprava • bilance energií, emisí škodlivých látek a nákladů CHARAKERISTIKA
T*SOL Pro • samostatná nezávislá aplikace, jejíž výsledky je možno převzít do výpočtové části programu • pomocný modul k dimenzování zařízení, neznáme-li : • plochu kolektorového pole • velikost zásobníku • během podrobného zadávání soustavy lze kdykoli modul použít a nezávisle na zadání vyhodnotit navrhovaný solární systém • omezený počet předdefinovaných solárních sestav • zkrácená simulace po hodinovém kroku • výstupem je porovnání variant různých objemů zásobníků a počtu kolektorů v závislosti na stupni pokrytí potřeby energie solárním systémem DESIGN ASSISTENT
T*SOL Pro • Na případové studii spotřeby teplé vody při běžném provozu v rodinném domě proveďte návrh solárního zařízení pro zadané okrajové podmínky. V první variantě vyhodnoťte optimální návrh plochy kolektorů a velikosti zásobníku vzhledem k nabízeným možnostem programu podle stupně účinnosti soustavy. • VSTUPNÍ PARAMETRY • KLIMATICKÁ OBLAST : PRAHA • VYUŽITÍ SOLÁRNÍ ENERGIE : OHŘEV TEPLÉ VODY • SYSTÉM : TEPELNÝ ZÁSOBNÍK S NEPŘÍMÝM NABÍJENÍM, PŘÍMÝM VYBÍJENÍM A EXTERNÍM DOHŘEVEM PLYNOVÝM KOTLEM PŘES VNITŘNÍ TEPELNÝ VÝMĚNÍK • SPOTŘEBA TEPLÉ VODY : 4 OSOBY (40-60 l/os,den) • TEPLOTA 55°C • KOLEKTORY : STANDARDNÍ PLOCHÉ KOLEKTORY • ORIENTACE A SKLON : JIH, 45° • DÉLKA POTRUBÍ UVNITŘ/VNĚ : 16m/2m • STUPEŇ VYUŽITÍ OHŘEVU : 50% • EXTERNÍ ZDROJ : PLYNOVÝ KOTEL 10 kW
T*SOL Pro výsledky simulace – varianta 1
T*SOL Pro výsledky simulace – varianta 2 80 % krytí potřeby
T*SOL Pro výsledky simulace – varianta 3 orientace Z, 10°