Μελέτη θερμοσιφωνικού συστήματος επίπεδου ηλιακού συλλέκτη με χρήση του λογισμικού Trnsys

Thumbnail Image
Date
Authors
Παπαδόπουλος, Ιάκωβος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η παρούσα διπλωματική εργασία, κινούμενη στα πλαίσια των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και των πλεονεκτημάτων απ’ την αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας, πραγματεύτηκε την απόκριση ενός θερμοσιφωνικού συστήματος επίπεδου ηλιακού συλλέκτη με επιφάνεια 1.785 m 2 , κλίση 45 μοιρών και θερμικό δοχείο αποθήκευσης 100L που προσομοιώθηκε μέσω του λογισμικού TRNSYS, το οποίο αποτελεί ένα υπολογιστικό περιβάλλον προσομοίωσης συστημάτων παραγωγής ενέργειας και χρησιμοποιείται για τη λεπτομερή προσομοίωση θερμικών ηλιακών συστημάτων και ειδικά για περιπτώσεις ηλιακής θέρμανσης και κλιματισμού. Στην εργασία παρατέθηκαν τρία σενάρια κατανάλωσης (10ωρο, 4ωρο, 2ωρο) για τρεις θερμοκρασίες θερμικού φορτίου (40 o C, 50 ο C και 60 ο C) καθώς και τα σχετικά με αυτά διαγράμματα και ραβδογράμματα. Το 1 ο (10ωρο) σενάριο κατανάλωσης αποδείχθηκε πολύ απαιτητικό και βεβαίωσε την άμεση εξάρτηση του θερμοσιφωνικού συστήματος από τη βοηθητική πηγή θερμότητας τη χειμερινή περίοδο, καλύπτοντας πιο εύκολα το θερμικό φορτίο για τους 40 o C , καθώς όσο αυξάνεται η ζητούμενη θερμοκρασία του θερμικού φορτίου, τόσο αυξάνεται η ανάγκη συνδρομής της βοηθητικής πηγής ενέργειας. Επίσης ανέδειξε την αυτονομία του συστήματος από τη βοηθητική πηγή κατά τη θερινή περίοδο, καλύπτοντας και τις τρεις θερμοκρασίες εξαιτίας των καλών καιρικών συνθηκών της περιοχής όπου πραγματοποιήθηκε η προσομοίωση. Στο 2 ο σενάριο (4ωρο) κατά τη θερινή περίοδο η θερμοσιφωνική συσκευή καλύπτει από μόνη της το θερμικό φορτίο, σε αντίθεση με τη χειμερινή περίοδο που η ενέργειά της προέρχεται ως επί το πλείστον απ’ τη βοηθητική πηγή. Τέλος, στο τρίτο σενάριο (2ωρο) που είναι και το λιγότερο απαιτητικό λόγω της ολιγόωρης απαίτησης για ζεστό νερό, παρουσιάζεται ισοδυναμία της ενέργειας απ’ την ενισχυτική πηγή θερμότητας και της ενέργειας που φτάνει στο θερμικό φορτίο το χειμώνα και το θερμικό φορτίο των 40 o C καλύπτεται πιο εύκολα σε σχέση μ’ εκείνο των 60 ο C.
Description
Keywords
Θερμοσιφωνικό σύστημα, Προσομοίωση, Σενάριο κατανάλωσης, Θερμικό φορτίο, Βοηθητική πηγή θερμότητας
Citation