Csővezetéki paraméterek és kialakítások napkollektoros rendszerre gyakorolt hatásának matematikai modellezése
DOI:
https://doi.org/10.33038/jcegi.4954Kulcsszavak:
napkollektoros rendszer, csőátmérő, szigetelés, glikol arány, csőhosszúságAbsztrakt
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.
Hivatkozások
DUFFIE, J.A. – BECKMAN, W.A. (2013). Solar Engineering of Thermal Processes. John Wiley & Sons, Inc. 910 p. https://doi.org/10.1002/9781118671603
GÉCZI, G. – BENSE, L. – KORZENSZKY, P. (2014). Water Tempering of Pools Using Air to Water Heat Pump Environmental Friendly Solution. Rocznik Ochrona Srodowiska 16, 115–128. Available at: https://ros.edu.pl/images/roczniki/2014/pp_2014_01_07.pdf
GÉCZI, G. – KICSINY, R. – KORZENSZKY, P. (2019) Modified effectiveness and linear regression based models for heat exchangers under heat gain/loss to the environment. Heat and Mass Transfer 55, 1167–1179. https://doi.org/10.1007/s00231-018-2495-z
GÉCZI, G. – KORZENSZKY, P. – BENSE, L. (2013a). Ideális körülmények a levegő-víz hőszivattyú uszodatechnikai alkalmazása során. Magyar Épületgépészet 62(7–8): 7–10.
GÉCZI, G. – KORZENSZKY, P. – SZABÓ, T. – BENSE, L. – URBÁNYI, B. (2013b). Levegő-víz hőszivattyú alkalmazásának lehetősége az intenzív recirkulációs haltenyésztési rendszerben. Animal Welfare Etológia és Tartástechnológia / Animal Welfare Ethology and Housing Systems 9(3): 139–146.
GHABOUR, R. – JOSIMOVIĆ, L. – KORZENSZKY, P. (2021). Two Analytical Methods for Optimising Solar Process Heat System Used in a Pasteurising Plant. Applied Engineering Letters: Journal of Engineering and Applied Sciences 6(4): 166–174. https://doi.org/10.18485/aeletters.2021.6.4.4
GHABOUR, R. – KORZENSZKY, P. (2022). Linear model of DHW system using response surface method approach. Tehnicki Vjesnik 29(1): 66–72. https://doi.org/10.17559/TV-20201128095138
GHABOUR, R. – KORZENSZKY, P. (2021). Technical and non-technical difficulties in solar heat for industrial process. Acta Technica Corviniensis – Bulletin of Engineering 14(3): 8p. Available at: https://acta.fih.upt.ro/pdf/2021-3/ACTA-2021-3-01.pdf
GOJAK, M. – LJUBINAC, F. – BANJAC, M. (2019). Simulation of solar water heating system. FME Transactions 47 (1): 1–6. https://doi.org/10.5937/fmet1901001G
KORZENSZKY, P.E. – GÉCZI, G. (2012). Heat Pump Application in Food Technology. Journal of Microbiology, Biotechnology and Food Sciences 2(2): 493–500. Available at: https://office2.jmbfs.org/index.php/JMBFS/article/view/7157/1381
LI, Q. – TEHRANI, SSM. – TAYLOR, RA. (2017). Techno-economic analysis of a concentrating solar collector with built-in shell and tube latent heat thermal energy storage. Energy 121: 220–237. https://doi.org/10.1016/j.energy.2017.01.023
LUFT, W. (1985). High-temperature solar thermal energy storage. International Journal of Solar Energy 3 (1): 25–40. https://doi.org/10.1080/01425918408914381
MACHOL, B. – RIZK, S. (2013). Economic value of U.S. fossil fuel electricity health impacts. Environment International 52 75–80. https://doi.org/10.1016/j.envint.2012.03.003
PATONAI, Z. – KICSINY, R. – GÉCZI, G. (2022). Multiple linear regression based model for the indoor temperature of mobile containers. Heliyon 8(12): e12098 https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e12098
PÁGER SZ. – FÖLDI L. – GÉCZI G. (2022). Matematikai modell fejlesztése és validálása lakóépületek energiaigényét befolyásoló hidraulikai kapcsolások vizsgálatára. Magyar Energetika 29(3): 14–21.
RABL, A. – SPADARO, J.V. (2016). External Costs of Energy: How Much Is Clean Energy Worth? Journal of Solar Energy Engineering, Transactions of the ASME 138(4): 040801. https://doi.org/10.1115/1.4033596
SANDEY, KK. – AGRAWAL, AK. – NIKAM, P. (2015). Solar Water Heating- Potential use in Dairy Industry. International Journal of Engineering Research & Technology. 3(20): 1–2. Available at: https://www.ijert.org/research/solar-water-heating-potential-use-in-dairy-industry-IJERTCONV3IS20005.pdf
SUMAN, S. – KHAN, MK. – PATHAK, M. (2015). Performance enhancement of solar collectors – A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews 49: 192–210. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.04.087
SZÉKELY, L. – KICSINY, R. – HERMANUCZ, P. – GÉCZI, G. (2021). Explicit analytical solution of a differential equation model for solar heating systems. Solar Energy 222, 219–229. https://doi.org/10.1016/j.solener.2021.05.007
TÓTH, L. – SLIHTE, S. – ÁDÁM, B. – PETRÓCZKI, K. – KORZENSZKY, P. – GERGELY, Z. (2011). Solar Assisted Ground Source Heat Pump System, Hungarian Agricultural Engineering 23: 57–61.
Letöltések
Megjelent
Folyóirat szám
Rovat
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
