Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2019 

Analiza danych pomiarowych oraz prognozy produkcji energii cieplnej przez kolektory słoneczne

Statistical analysis of measurement data and forecats of thermal energy generation by system of solar collectors – part 1
Panel solarny
Panel solarny
fot. freeimages.com

W artykule przedstawiono wyniki analizy statystycznej danych pomiarowych z systemu kolektorów słonecznych, w tym godzinowych wartości produkcji energii cieplnej oraz związku pomiędzy natężeniem promieniowania słonecznego a efektywnością jego wykorzystania.

Ciąg dalszy artykułu...

Czytaj także >> Ile kosztuje wentylacja w budynku pasywnym?

W miesiącach letnich produkcja ciepła jest najwyższa (liczba godzin, w których zachodzi produkcja ciepła, jest również największa w miesiącach letnich), a zimą zarówno wielkość produkcji, jak i liczba godzin, w których zachodzi produkcja, najniższa.

Charakterystyczne jest również, że w miesiącach zimowych produkcja zachodzi przez kilka godzin w okresie doby.

Współczynnik korelacji liniowej Pearsona pomiędzy natężeniem promieniowania słonecznego a efektywnością wykorzystania promieniowania słonecznego [%] (stosunek ilości ciepła odebranego z kolektora do energii promieniowania padającego na powierzchnię poziomą) wynosi 0,529.

Oznacza to, że istnieje dość silna relacja pomiędzy tymi danymi. Im natężenie promieniowania słonecznego jest większe, tym efektywność wykorzystania promieniowania słonecznego najczęściej rośnie (rys. 8 i rys.9).

Rys. 8. Efektywność wykorzystania promieniowania słonecznego oraz natężenie promieniowania słonecznego dla trzech kolejnych dni w lipcu 2006 r.

Rys. 8. Efektywność wykorzystania promieniowania słonecznego oraz natężenie promieniowania słonecznego dla trzech kolejnych dni w lipcu 2006 r.

 Rys. 9. Efektywność wykorzystania promieniowania słonecznego oraz natężenie promieniowania słonecznego dla dwóch kolejnych dni w listopadzie 2006 r.

Rys. 9. Efektywność wykorzystania promieniowania słonecznego oraz natężenie promieniowania słonecznego dla dwóch kolejnych dni w listopadzie 2006 r.

Warto ponadto zwrócić uwagę na widoczne przesunięcie w prawo (głównie dla godzin przedpołudniowych) krzywej efektywności wykorzystania promieniowania słonecznego względem krzywej natężenia promieniowania.

Z obserwacji szeregów czasowych wynika również, że efektywność wykorzystania promieniowania słonecznego ma wyraźny związek z porą roku – w miesiącach letnich i okołoletnich jest znacząco wyższa niż w miesiącach zimowych i okołozimowych z uwagi na większe natężenie promieniowania.

Czytaj także >> Szkoła w budynku pasywnym – studium przypadku

Praktyczne wnioski i sugestie

Na podstawie analizy statystycznej danych pomiarowych z systemu kolektorów słonecznych wnioskować można, że w warunkach krajowych znacząca produkcja energii cieplnej zachodzi jedynie w lipcu i sierpniu. Pokrycie zapotrzebowanie na ciepłą wodę może w praktyce w niektórych letnich dniach wynosić nawet 100% całkowitego zapotrzebowania dobowego.

Niższa produkcja, ale istotna ekonomicznie w bilansie cieplnym zapotrzebowania na ciepło w budynku mieszkalnym konsumenta, zachodzi w: kwietniu, maju, czerwcu, wrześniu oraz październiku.

Wielkość produkcji ciepła może się też obniżać ze względu na zdarzenia losowe (np. duże zabrudzenie kolektorów ptasimi odchodami – konieczne jest okresowe czyszczenie urządzeń).

Niestety w pozostałych miesiącach roku, czyli styczniu, lutym, marcu, listopadzie oraz grudniu, produkcja energii cieplnej jest bardzo mała lub znikoma i odbywa się w praktyce tylko w godzinach okołopołudniowych przez 2–3 godziny (pomiędzy 11 a 14), a wielkość produkcji w tych godzinach może być nawet 40-krotnie mniejsza niż o tej samej porze latem. Jest to wówczas bardzo mało stabilne źródło energii cieplnej. Dodatkowo konsument musi pamiętać w szczególnych przypadkach o odśnieżaniu i usuwaniu nadmiaru lodu z instalacji, by zapewnić optymalną wielkość produkcji.

Czas amortyzacji zależy w dużym stopniu od wielkości dotacji do instalacji słonecznej, kosztów przeglądów i serwisu, kosztów ewentualnych napraw itp., jednak przyjąć można, że zakup kolektora słonecznego zamortyzuje się po ok. 8–10 latach.

Druga część artykułu – w kolejnym numerze RI

Literatura

1. Chodura J., Niezbędnik instalatora słonecznych systemów grzewczych. Cz. 7. Charakterystyka techniczna kolektorów słonecznych, "Rynek Instalacyjny" nr 12/2013.
2. Chodura J., Niezbędnik instalatora słonecznych systemów grzewczych. Cz. 9. Analiza podstawowych parametrów kolektorów słonecznych, "Rynek Instalacyjny" nr 5/2014.
3. Kosieradzki J., Kolektory słoneczne – jakość i zastosowanie, "Rynek Instalacyjny" nr 5/2010.
4. www.oze.info.pl/ozewpraktyce/monitoring.
5. Baczyński D., Helt P., Kapler P., Piotrowski P., Wasilewski J., Opracowanie metod prognozowania krótkoterminowego i ultrakrótkoterminowego produkcji energii elektrycznej, ciepła i chłodu, praca badawcza na zlecenie firmy Globema Sp. z o.o., Warszawa 2013.
6. Suchecki P., Krótkoterminowe prognozy godzinowych wartości produkcji energii cieplnej dla systemu kolektora słonecznego z wykorzystaniem sztucznych sieci neuronowych typu MLP oraz metod statystycznych, praca dyplomowa magisterska, Wydział Elektryczny Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2014.

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   24.06.2015

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 



Gdzie produkowane są komponęty do klimatyzacji i wentylacji » Zapoznaj się z nowymi technologiami w systemach ogrzewania podłogowego »
kompotenety do wentylacji ogrzewanie podłogowe
czytam więcej » przeczytam dziś »

 


Naczynie przeponowe – dlaczego jest aż tak ważne? »

projektowanie

 



Czy warto inwestować w wentylację mechaniczną? » Jak bezproblemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
 wentylacja mechaniczna pomoc w projektowaniu
wiem więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj udogodnienia montażowe w produktach ogrzewań podłogowych» Czy ogrzewanie wpływa na nasze zdrowie? »
wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Metody klimatyzacji - czy znasz je wszytkie »

klimatyzacja

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
3/2020

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 3/2020
W miesięczniku m.in.:
  • - Hybrydowa wentylacja pożarowa
  • - Wytwornice wody lodowej
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl