Analiza dobowej sprawności pracy autonomicznej instalacji solarnej

• Autorzy: Knaga Jarosław , Nęcka Krzysztof , Rutkowski Kazimierz

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2019.01.16

Warianty tytułu

EN

Analysis of the daily work efficiency of an autonomous solar installation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem niniejszej pracy było wyznaczenie charakterystyk sprawności płaskiego kolektora cieczowego typu KSC – AE/200S i modułu fotowoltaicznego typu SF 50, co było niezbędne do wyznaczenia sprawności autonomicznego układu do c.w.u., który wspólnie tworzą oba te urządzenia. W pierwszej części zestawiono wyniki prowadzonych pomiarów w postaci wykresów opisujących wpływ natężenia promieniowania słonecznego, temperatury otoczenia, wydatku masowego czynnika roboczego i średniej temperatury kolektora na przebieg krzywej sprawności urządzeń oraz całego badanego układu. Właściwa część opracowania przedstawia wyniki, w których określono istotność wpływu analizowanych parametrów na sprawność układu oraz ocenę wartości tejże sprawności. Z wykonanych analiz wynika, że jeśli energia promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni kolektora jest powyżej 1,75 kWh/m2 to przeciętna dobowa jego sprawność pracy w układzie autonomicznym waha się w granicach do 60 do 77%. Natomiast przy sprzyjających warunkach tj. energii słonecznej wynoszącej powyżej 3 kWh/m2 dobowa sprawność autonomicznego układu solarnego obniża się do poziomu od 11 do 26 %. To niekorzystne zjawisko wynika z faktu, iż badany układ nie miał możliwości oddawania ciepła.

EN

The purpose of this work was to determine the performance characteristics of a flat liquid collector type KSC - AE/200S and an SF 50 photovoltaic module, which was necessary to calculate the efficiency of the autonomous system to the heat source, which together form both these devices. The first part presents the results of the measurements carried out in the form of diagrams describing the effect of solar radiation intensity, ambient temperature, mass flow factor and average collector temperature on the curve of device efficiency and the entire system under examination. The relevant part of the study presents results, in which the significance of the influence of the analyzed parameters on the efficiency of the system and the assessment of the value of this efficiency were determined. The analyzes show that if the solar radiation energy reaching the collector surface is above 1.75 kWh/m-2, the average daily work efficiency in the autonomous system varies within 60 to 77%. However, with favorable conditions, i.e. solar energy exceeding 3 kWh/m-2, the daily efficiency of the autonomous solar system decreases to the level of 11 to 26%. This unfavorable phenomenon results from the fact that the tested system did not have the possibility of giving up heat.

Słowa kluczowe

PL

fotoogniwo; kolektor słoneczny; konwersja

EN

photovoltaic; solar collector; conversion

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 95, nr 1
• Strony: 61--64
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz. rys., wykr.

Twórcy

autor

Knaga Jarosław

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Katedra Energetyki i Automatyzacji Procesów Rolniczych, ul. Balicka 116b, 30-149 Kraków

autor

Nęcka Krzysztof

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Katedra Energetyki i Automatyzacji Procesów Rolniczych, ul. Balicka 116b, 30-149 Kraków

autor

Rutkowski Kazimierz

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Instytut Inżynierii Rolniczej i Informatyki, ul. Balicka 116b, 30-149 Kraków

Bibliografia

• [1] J. Dobriański. Wymiana ciepła w instalacjach słonecznych z płaskimi kolektorami, Wydawnictwo Uniwersytet Warmińsko- Mazurski, 2009.
• [2] Krzysztof NĘCKA, Stanisław LIS, Tomasz DRÓŻDŻ, Maciej OZIEMBŁOWSKI, Paweł KIEŁBASA, Marcin TOMASIK, Marek OSTAFIN, Piotr NAWARA. Charakterystyka pracy siłowni fotowoltaicznej w zmiennych warunkach meteorologicznych. Przegląd Elektrotechniczny, ISSN 0033-2097, R. 92 NR 12/2016, pp. 105–108. doi.org/10.15199/48.2016.12.27.
• [3] P. Matuszczyk, T. Popławski, J. Flasza. Potencjał i możliwości energii promieniowania elektromagnetycznego Słońca Przegląd Elektrotechniczny, ISSN 0033-2097, R. 91 NR 1/2015, pp. 183–187. doi:10.15199/48.2015.01.41
• [4] J. Bieranowski, D. Chludziński, Ł. Gajo, Projekt i analiza techniczno ekonomiczna hybrydowego systemu energetycznego z długoterminowym magazynem ciepła dla budownictwa jednorodzinnego Przegląd Elektrotechniczny, ISSN 0033-2097, R. 94 NR 2/2018, pp. 174 – 17, doi:10.15199/48.2018.02.40
• [5] M. M. A. Khan, N. I.Ibrahim, I.M.Mahbubulb HafizMuhammad. AlicR.Saidur, Fahad A.Al-Sulaiman. Evaluation of solar collector designs with integrated latent heat thermal energy storage: A review, Solar Energy Volume 166, 15 May 2018, Pages 334-350, doi.org/10.1016/j.solener.2018.03.014
• [6] A. K. Hussein, Applications of nanotechnology to improve the performance of solar collectors – Recent advances and overview, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 62, September 2016, Pages 767-792, doi.org/10.1016/j.rser.2016.04.050
• [7] A. A. Minea, W. M. El-Maghlany, Influence of hybrid nanofluids on the performance of parabolic trough collectors in solar thermal systems: Recent findings and numerical comparison, Renewable Energy Volume 120, May 2018, Pages 350-364, doi.org/10.1016/j.renene.2017.12.093
• [8] J. Knaga. Modelowanie transferu energii elektrycznej i ciepła w małych autonomicznych układach solarnych. Inżynieria Rolnicza, 2013.
• [9] Z. Pluta Słoneczne instalacje energetyczne. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, ISBN: 978-83-7207- 672-4 2008.
• [10] Jagusiak M., Dróżdż T. , Nawar P., Kiełbasa P., Lis S. ,Wrona P., Nęcka K., Oziembłowski M:.” Kompatybilność elektromagnetyczna w pomiarach energii elektrycznej” Przegląd Elektrotechniczny, ISSN 0033-2097, NR 01/2016, STRONA 139-145
• [11] Korzeniewska, E., Drzymała, A. "Photovoltaic power plants – technical and economic aspects" 2013 Przeglad Elektrotechniczny 89(12), pp. 324-327
• [12] Pawlak, R., Kawczyński, R., Korzeniewska, E., Lebioda, M. Rosowski, A. Rymaszewski, J. Sibiński, M. Tomczyk, M. Walczak, M. "Photovoltaic cells of unconventional shapes" 2013 Przeglad Elektrotechniczny 89(7), pp. 288-292

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).