Opłacalność ekonomiczna zmiany wielkości powierzchni kolektorów słonecznych płaskich w instalacji c.w.u. budynku jednorodzinnego - studium przypadku
PBN-AR
Instytucja
Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk
Informacje podstawowe
Główny język publikacji
polski
Czasopismo
Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN (9pkt w roku publikacji)
ISSN
2080-0819
EISSN
Wydawca
Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
DOI
Rok publikacji
2018
Numer zeszytu
102
Strony od-do
77-90
Numer tomu
Link do pełnego tekstu
Identyfikator DOI
Liczba arkuszy
1,3
Słowa kluczowe
pl
ciepła woda użytkowa (c.w.u.)
kolektory słoneczne
promieniowanie słoneczne
opłacalność ekonomiczna
NPV
Monte Carlo
en
domestic hot water (DHW)
solar collectors
solar radiation
economic profitability
Monte Carlo
Open access
Tryb otwartego dostępu
Otwarte czasopismo
Wersja tekstu w otwartym dostępie
Wersja opublikowana
Licencja otwartego dostępu
Inna
Czas opublikowania w otwartym dostępie
Razem z publikacją
Streszczenia
Język
pl
Treść
Kolektory słoneczne są głównymi elementami solarnych systemów grzewczych. Praca tych urządzeń polega na konwersji energii promieniowania słonecznego na ciepło czynnika roboczego. Czynnikiem tym może być zarówno ciecz (glikol lub woda), jak i gaz (powietrze). Ze względu na konstrukcję, wyróżnia się kolektory płaskie, próżniowe, próżniowo-rurowe i skupiające. Kolektory płaskie są stosowane przede wszystkim w budynkach, w których potrzeby cieplne są niskie lub średnie, czyli na przykład w gospodarstwach domowych. Rozwój kolektorów został ukierunkowany na zwiększenia wydajności oraz poprawy efektywności ekonomicznej inwestycji. W artykule oceniono wpływ zmiany powierzchni płaskich kolektorów słonecznych na opłacalność ekonomiczną inwestycji. Do analizy wytypowano dom jednorodzinny, zlokalizowany w województwie małopolskim, w którym instalacja przygotowania ciepłej wody użytkowej została rozbudowana o system solarny. System ten składa się z płaskich kolektorów, o łącznej powierzchni absorberów 5,61 m2. Jako czynnik roboczy w instalacji stosowany jest glikol. W celu poprawy efektu ekonomicznego zaproponowano zwiększenie powierzchni absorberów. Na podstawie 3-letnich pomiarów nasłonecznienia oraz efektów cieplnych instalacji, stworzono model ekonomiczny służący do oceny opłacalności zwiększenia powierzchni kolektorów słonecznych. Obliczenia z użyciem modelu promieniowania HDKR wykonano w środowisku Matlab dla lokalizacji Tarnów (najbliższej instalacji). Ponadto na podstawie rzeczywistych pomiarów z tej instalacji, odzwierciedlających wpływ wielu niemierzalnych czynników na efektywność przetwarzania energii słonecznej, wykonano symulacje efektu ekonomicznego dla różnych wielkości zapotrzebowania na ciepło. Otrzymane wyniki uogólniono, co daje możliwość ich wykorzystania w procesie doboru wielkości powierzchni kolektorów w przypadku podobnych instalacji.
Język
en
Treść
Solar collector are the main components of solar heating systems. This devices convert radiation from the sun into heat of distribution medium. The medium can be either (water, glycol) or gas (air). On the basis of construction criterion two types of solar panels can be distinguished: flat plate collectors and evacuated tube collectors. Solar collectors development progresses towards improving their efficiency and economic profitability. Flat plate collectors are popular for low and medium heating applications, i.e. in households. In this paper flat plate collectors with glycol as distribution medium are investigated. Authors evaluate the impact of changing the size of solar collectors on the heating economic profitability. A detached house, located in Malopolska voivodship was selected for the analysis. The house is fitted with domestic hot water installation which has been extended with solar system. Currently, the collector area amounts to 5,61 m2. In order to improve the economic effect authors propose to increase their area. The radiation from the sun, sun exposure and thermal results were collected and calculated for three years. Authors prepared an economic model on the basis of data collected. This model was created to assess the economic effect in relation to increasing collector area. Calculation were made with the HDKR radiation model using Matlab program. Author had chosen Tarnow as location because the city is the nearest to the tested installation. In addition, authors created simulation that allowed to assess the economic effect for different detached house with different heat demands. By using real data an impact of many non-measurable factors on efficiency of solar energy conversion could be taken into account in the simulation. The obtained results have been generalized and thus can be applied in similar installation during the process of choosing appropriate collector area size.
Cechy publikacji
Geologia
Górnictwo i geologia inżynierska
Geology
Mining and geoengineering
discipline:Energetyka
discipline:Energetics
Original article
Original article presents the results of original research or experiment.
Oryginalny artykuł naukowy
Oryginalny artykuł naukowy przedstawia rezultaty oryginalnych badań naukowych lub eksperymentu.
Inne
System-identifier
PBN-R:860368