Ekonomiczna efektywność zastosowania stelaża w instalacji solarnej - studium przypadku

• Autorzy: Olczak P. , Kryzia D. , Olek M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/9.2017.8.5

Warianty tytułu

EN

Cost-effective use of the rack in a solar installation - case study

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Obiektem analizy ekonomicznego efektu zastosowania stelaża w instalacji solarnej był budynek jednorodzinny zlokalizowany pod Tarnowem. W budynku zamieszkałym przez 4-5 osób instalację przygotowania ciepłej wody użytkowej wyposażono w system solarny. Na podstawie danych pomiarowych: nasłonecznienia oraz uzysków ciepła opracowano model matematyczny do oceny efektywności ekonomicznej zastosowania stelaża w celu uzyskania najkorzystniejszego azymutu i kąta nachylenia kolektora w danej lokalizacji. Obliczenia z użyciem modelu promieniowania HDKR wykonano w środowisku Matlab. W analizowanej lokalizacji, jeżeli połać dachowa jest nachylona pod kątem zbliżonym do 40° i dla azymutu od -20° do 20° montaż stelaża jest nieopłacalny. Przy założeniu ceny ciepła 0,50 zł za kWh zysk, jaki można osiągnąć, jeżeli stelaż zastosuje się w instalacji solarnej analizowanego budynku (kąt nachylenia 30°, azymut 45°), wynosi 1100 zł w okresie 20 lat.

EN

A single-family house was selected for the analysis, in which the hot water preparation system with solar system was supported by a rack At present, the way the collectors are placed is determined by the existing tilt angle of the roof and its direction. In order to increase the economic effect the use of the rack was suggested. Based on the recorded thermal results, a mathematical model was developed with the use of the Monte Carlo method to assess the cost-effectiveness of such a solution, The arguments used in this model were the azimuth and tilt angle of the collector. The calculation with the use of the HDKR radiation model was done in the Matlab software for the typical reference year in Tarnów. For the location to be analyzed, if the roof slope is inclined at an angle of up to 40° and for azimuth from -20° to 20°, mounting the rack is not viable. If a heat price was 0.50 PLN per kWh, the profit that can be achieved if the rack is applied to the analyzed building (inclination angle 30°, azimuth 45°) is 1100 PLN over a period of 20 years.

Słowa kluczowe

PL

ciepła woda użytkowa; kolektor słoneczny; promieniowanie słoneczne; efektywność ekonomiczna; NPV; Monte Carlo

EN

domestic hot water; solar collectors; solar radiation; cost-effective; NPV; Monte Carlo

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 48, nr 8
• Strony: 331--334
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Olczak P.

• Instytut Inżynierii Cieplnej i Ochrony Powietrza, Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Krakowska

autor

Kryzia D.

• Instytut Gospodarki Surowcami Minaralnymi i Energią, Polska Akademia Nauk w Krakowie

autor

Olek M.

• Instytut Inżynierii Cieplnej i Ochrony Powietrza, Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Krakowska

Bibliografia

• [1] Duffie J., W. Beckman. 2006. Solar Engineering of Thermal Processes.
• [2] Good C., I. Andresen, A. G.Hestnes. 2015. Solar energy for net zero energy buildings - A comparison between solar thermal, PV and photovoltaic-thermal (PV/T) systems. Solar Energy, (122): 991.
• [3] Instytut Energii Odnawialnej. 2014. Rynek kolektorów słonecznych w Polsce. Warszawa.
• [4] Matuszko D. 2014. Long-term variability in solar radiation in Krakow based on measurements of sunshine duration. International Journal of Climatology, 02 (21) : 228-234.
• [5] Ministerstwo Infrastruktury i Rozwoju. Wskaźniki emisji i wartości opałowe paliwa oraz typowe lata meteorologiczne i statystyczne dane klimatyczne dla obszaru Polski do obliczeń energetycznych budynków. Pobrano 07 23, 2015 z lokalizacji http://www.mir.gov.pl/strony/zadania/budownictwo/dane-do-swiadectw-charakterystykienergetycznej-budynkow
• [6] Olczak P. 2015. "Efektywność pracy instalacji solarnej z kolektorami płaskimi". Zeszyty Studenckiego Towarzystwa Naukowego (32): 233-243. Kraków: Wydawnictwo Studenckiego Towarzystwa Naukowego.
• [7] Olczak P., D. Kryzia. 2016. "Analiza możliwości wykorzystania lustrzanych kolektorów nadążnych w warunkach polskich oraz wybór sposobu ich rozmieszczenia". Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja, 47 (7) : 259-263.
• [8] Olczak P., D. Kryzia. 2016. "Opłacalność zastosowania kolektorów słonecznych w modernizowanej instalacji ciepłej wody użytkowej domu jednorodzinnego". Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja, 47(3) : 94-99. DOI:10.15199/9.2016.3.2
• [9] Olczak P., M. Olek. 2016. "Ograniczenie smogu klasycznego poprzez zastosowanie płaskich kolektorów słonecznych". Odnawialne źródła energii i gospodarka odpadami oraz ochrona i gospodarowanie zasobami przyrody - wybrane problemy w Polsce (strony 83- 96). Tarnów: PWSZ Tarnów.
• [10] Olczak P., J. Zabagło. 2015. "Efektywność pracy instalacji solarnej z kolektorami Heat Pipe w budynku wielorodzinnym". Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja 46 (11) : 430. DOI:10.15199/9.2015.11.3
• [11] Olczak, P., Zabagło, J., Kandefer, S. i Dziedzic, J. (2015). Wpływ pracy instalacji solarnej z kolektorami płaskimi w domu jednorodzinnym na ograniczenie emisji zanieczyszczeń i strumienia odpadów. W Między ewolucją a rewolucją - w poszukiwaniu strategii energetycznej (Tom II, strony 739-752). Poznań: WAT Poznań.
• [12] Olek, M., Olczak, P. i Kryzia, D. (2016). The sizes of Flat Plate and Evacuated Tube Collectors with Heat Pipe area as a function of the share of solar system in the heat demand. E3S Web of Conferences, 10, strony 1-9. doi:10.1051/e3sconf/20161000139
• [13] Viessmann sp. z o.o. (brak daty). Kolektory słoneczne w nowoczesnej architekturze. Wrocław. Pobrano z lokalizacji www.viessmann.pl
• [14] Żukowski, M. i Radzajewska, P. (2015, 4). Optymalny kąt nachylenia kolektorów słonecznych na terenie Polski. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja, 4(46), strony 138-142. doi:10.15199/9.2015.4.3