Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Insights of Concentrated Solar Power Utilization – Possible Deployment in Jordan

As’ad Samer

Ecological Engineering & Environmental Technology

|

2024

|

Vol. 25, iss. 1

152--163

EN

Concentrated solar power (CSP) is a promising form of renewable energy that harnesses the immense power of the sun to generate electricity. It employs various mechanisms to concentrate sunlight onto a receiver, thereby producing high-temperature heat. This heat can be stored and converted into electricity through conventional steam turbines or for other heating applications. One of CSP’s key advantages is its ability to store thermal energy for use during cloudy periods or at night, enhancing the reliability and dispatchability of solar power. This review article offers a comprehensive introduction to CSP including its principles, technological advancements, comparison analysis, and its potential to play a crucial role in the transition to a sustainable toward carbon neutral energy future. Various statistical charts on the operational CSP plants around the world have been presented in this review and showed that there is a notable interest in the MENA region for considering this technology in their energy mix. Jordan is part of the MENA region, therefore, possible deployment of this technology in the kingdom of Jordan has been assessed as well by studying the solar radiation measurements in the southern location of the country. Analysis has concluded that Ma’an governorate has the highest solar irradiance characteristics in the country and has the lowest values of diffuse irradiance. The annual average daily global irradiance is between 3.7 kWh/m2 in January to 8.5 kWh/m2 in June, equivalent to annual global radiation of more than 2200 kWh/m2. The results have been validated using Global Solar Atlas and ener MENA high precision meteorological station installed in Ma’an. The costs and current challenges faced by this technology will also be discussed.

2

Using GIS and SDSS Tools in the Design of a Photovoltaic System for a Built-up Roof

Davybida Lidiia, Wyczałek Ireneusz, Plichta Artur

Geomatics and Environmental Engineering

|

2022

|

Vol. 16, no. 4

31--58

EN

The design and installation of solar panels on the roofs of urban buildings often require consideration of the specific spatial conditions that affect their efficiency. The primary purpose of this work is to develop a procedure for designing and optimizing photovoltaic installations using geomatics methods and specific tools of GIS and CAD systems. The roof of the historic building A2, which is a part of the Poznań University of Technology campus, was selected as the tested object. Solar radiation modelling and determination of suitability zones were performed using SEBE (Solar Energy on Building Envelopes) in QGIS. Possible options for the placement of photovoltaic modules on the roof were simulated with CAD technique in the web-based HelioScope software. The results of the simulation show that the current roof area can generate electrical power of 99.9 MWh/year. The proposed methodology is universal for photovoltaic installations on built-up roofs and can be applied to other buildings and, consequently, the results obtained can be used to improve the content of the solar data urban geoportal.

3

Comparison of Amplitude Variations of Seasonal and Sub-Seasonal Oscillations in Length of Day and Total Solar Irradiance

Kosek Wiesław, Gabryszuk Justyna

Journal of Ecological Engineering

|

2020

|

Vol. 21, nr 7

52--57

EN

The aim of the study was to identify and compute oscillations in two different time series with similar amplitude variations using length of day data with tide model removed (LODR) and total solar irradiance (TSI) data. The combination of the Fourier transform band pass filter and Hilbert transform allows detecting amplitude variations as a function of the oscillation period. The amplitude variations in two different time series enable computation of frequency dependent or time-frequency correlation coefficients between them. It allows also identifying such oscillations in two time series which have similar amplitude variations. The method applied to LODR and TSI data, enable to detect a possible relationship between them. This comparison method can be applied to any time series which consist of oscillations with non-constant amplitudes.

4

Determination of the photovoltaic system efficiency using the optimization method

Sredenšek Klemen, Štumberger Bojan, Hadžiselimović Miralem, Seme Sebastijan

Przegląd Elektrotechniczny

|

2019

|

R. 95, nr 12

216--219

EN

This paper deals with determination of photovoltaic system efficiency using the differential evolution algorithm. The significance of this method is to determine the efficiency of the photovoltaic system, taking into account the solar irradiance, photovoltaic module temperature and the air mass factor. The aim of the paper is to determine the functional dependence of the overall efficiency of photovoltaic system, efficiency of the PV module and efficiency of DC/AC inverter under real working conditions using the differential evolution algorithm. The results in this paper show that the smallest deviation is achieved by considering all three variables in the calculation of efficiency.

PL

Artykuł dotyczy określenia wydajności układu fotowoltaicznego przy użyciu algorytmu ewolucji różnicowej. Znaczenie tej metody polega na określeniu wydajności układu fotowoltaicznego z uwzględnieniem natężenia promieniowania słonecznego, temperatury modułu fotowoltaicznego i współczynnika masy powietrza. Celem artykułu jest określenie zależności funkcjonalnej ogólnej wydajności układu fotowoltaicznego, wydajności modułu fotowoltaicznego i wydajności falownika DC / AC w rzeczywistych warunkach pracy z wykorzystaniem algorytmu ewolucji różnicowej. Zgodnie z osiągniętymi wynikami najmniejsze odchylenie osiąga się, biorąc pod uwagę wszystkie trzy zmienne w obliczeniach wydajności.

5

Wpływ błędów w normie PN-EN ISO 52010-1 na wyniki obliczeń natężenia promieniowania słonecznego

Michalak Piotr

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2019

|

T. 50, nr 7

253--256

PL

W artykule przedstawiono i omówiono błędy zauważone w normie PN-EN ISO 52010-1:2017-09. Do oceny ich wpływu na wynikową wartość natężenia promieniowania słonecznego wykonano obliczenia w pięciu lokalizacjach: Białymstoku, Łodzi, Rzeszowie, Szczecinie i Wrocławiu. Przedmiotem analizy była powierzchnia pionowa zorientowana w kierunkach N, S, E i W, przy czym obliczenia wykonano zgodnie z algorytmem opisanym w normie. Wartości referencyjne uzyskano z oryginalnego modelu Pereza, który został użyty także w normie. Zanotowano rozbieżności w wartościach godzinowych natężenia promieniowania rozproszonego oraz miesięcznych napromieniowania rozproszonego wyznaczonych tymi dwoma sposobami. Następnie, na przykładzie dwóch budynków mieszkalnych, obliczono roczne QH oraz jednostkowe EA zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania. W budynku jednorodzinnym nie zanotowano istotnych różnic między normą a oryginalnym modelem. Natomiast w budynku wielorodzinnym zmiany wskaźnika EA wyniosły od -0,2 kWh/m2 do +0,5 kWh/m2. Przedstawione wnioski wskazują na koniczność poprawienia w normie wskazanych błędów.

EN

The article presents and discusses errors noticed in PN-EN ISO 52010-1:2017-09. To assess their impact on the resulting values of solar irradiance, calculations were carried out for five locations: Białystok, Łódź, Rzeszów, Szczecin and Wrocław. The analysis was performed for the vertical surface oriented in the N, S, E and W directions using the algorithm presented in the standard. The reference values were obtained from the original Perez model, also implemented in the standard. Discrepancies in the hourly values of diffuse solar irradiance and monthly irradiation determined using these two methods were reported. Next, for two example residential buildings, annual QH and unit EA energy demand for heating was calculated using both methods. There were no significant differences in the single- family building. In the case of a multi-family building, a change in the EA index ranged from -0.2 kWh/m2 to +0.5 kWh/m2. The conclusions presented indicate the need to correct in the standard presented errors.

6

Nowe normy serii PN-EN ISO 52000 a miesięczne zyski ciepła od nasłonecznienia w budynkach mieszkalnych

Michalak Piotr

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2019

|

T. 50, nr 2

50--55

PL

W artykule zaprezentowano procedurę obliczania miesięcznych zysków ciepła od nasłonecznienia według nowej normy PN-EN ISO 52016-1:2017-09. Jako dane wejściowe wykorzystuje ona wartości napromieniowania na dowolnie zorientowaną powierzchnię pochyloną obliczane według metody podanej w normie PN-EN ISO 52010-1:2017-09. Obecnie obliczenia zysków słonecznych są wykonywane na podstawie danych promieniowania słonecznego z plików typowych lat meteorologicznych dostępnych na stronie internetowej Ministerstwa Infrastruktury i Rozwoju. W celach porównawczych przeprowadzono obliczenia tych zysków na przykładzie jednorodzinnego i wielorodzinnego budynku mieszkalnego wg nowej metody oraz danych z typowych lat meteorologicznych. Analizę wykonano przyjmując kolejno lokalizację budynku w Białymstoku, Łodzi, Rzeszowie, Szczecinie oraz Wrocławiu. Dla wszystkich lokalizacji uzyskano spadek wartości zysków słonecznych obliczonych za pomocą nowej metody. Dla pierwszego budynku wyniósł on od 28,2% do 36,6%, zaś dla drugiego od 31,4% do 42,1%.

EN

The article presents a procedure for solar heat gains calculation according to the new PN-EN ISO 52016-1:2017-09 standard. As input data it uses values of irradiation on any oriented sloped surface calculated according to the method given in PN-EN ISO 52010-1:2017-09. Currently, calcula- tions of solar heat gains are performed on the basis of solar radiation data from files with typical meteorological years available on the website of the Ministry of Infrastructure and Development. For comparative purposes, calculations of so- lar gains were performed for an exemplary single-family and multi-family building based on a new method and meteorological data from typical meteorological years. The analysis was carried out successively for Białystok, Łódź, Rzeszów, Szczecin and Wrocław. A decrease in the value of solar gains calculated using the new method was obtained for all locations. For the first building it ranged from 28.2% to 36.6%, and for the second one from 31.4% to 42.1%.

7

Analiza regionalnego potencjału energii promieniowania słonecznego

Rudniak J.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2017

|

T. 20, nr 3

371--386

EN

Rational energy management, to meet the daily needs of consumers, should take into account many aspects of environmental protection. It is also important to use renewable energy sources and increasing their role in obtaining heat and power systems autonomous or cooperating with other sources. A key role in this area plays a proper determination of the resources of individual sources, among them especially the potential of solar radiation, characterized by the availability at a specific location of solar energy for possible use. It is obvious a large discrepancy of availability of this source relative to the energy demand during the day as well as at particular seasons. The potential of solar energy, for a given region, depends on its specific geographical location, as well as on air pollution or local cloudy conditions. Unfortunately, the measurements of individual local solar radiation resources are not so often realized. Therefore useful data are compiled by qualified institutions such as Institute of Meteorology and Water Management (IMGW-PIB), obtained from the long-term bases and measurements of various factors describing the local climate. The article presents an analysis of the structure of the resources of solar radiation in the Silesian voivodeship, for a few selected locations, including Częstochowa, with particular emphasis on data from the typical meteorological years, statistical climate data, and others. Analyzed values of the parameters characterizing the potential yields of solar energy for various positioning devices, as well as the impact of local factors on the energy resource possible to obtain locally. In the evaluation of distributions for solar radiation sums for the region of Silesian voivodeship in selected locations, as well as the sun hours, it was found that solar conditions are here satisfactory. However, even with very accurate determination of the local potential of solar energy, should also be considered its high irregularity and lack of reproducibility, due to weather conditions, climate, locally emitted pollution into the atmosphere or flowed from adjacent areas. Proper assessment of the potential of solar energy for the specific location is an important factor determining the potential development of solar energy in Silesian voivodeship. It is important to improve the quality of atmospheric air as an element of the environment, and its protection can simultaneously increase the availability of solar radiation potential locally and throughout the region. This will increase opportunities for realization of low-power systems with photovoltaic cells or the installation of solar collectors.

PL

Racjonalne gospodarowanie energią, respektujące ochronę środowiska naturalnego, powinno uwzględniać także właściwe określanie zasobów różnych źródeł, w tym szczególnie odnawialnych źródeł energii. W artykule przedstawiono analizę struktury zasobów promieniowania słonecznego w województwie śląskim dla kilku wybranych lokalizacji, w tym Częstochowy, z uwzględnieniem danych z typowych lat meteorologicznych, statystycznych danych klimatycznych i in. Przeanalizowano wartości parametrów charakteryzujących potencjalne uzyski energii promieniowania słonecznego dla różnego usytuowania urządzeń, jak również wpływ czynników miejscowych na zasób energii możliwej lokalnie do pozyskania. Oceniając rozkłady sum natężenia promieniowania słonecznego oraz wartości usłonecznienia dla regionu województwa śląskiego w wybranych miejscowościach, stwierdzono, że panujące tu warunki słoneczne są zadowalające z punktu widzenia możliwości ich zagospodarowania Jednak, nawet przy bardzo dokładnym określeniu miejscowego potencjału energii promieniowania słonecznego, należy brać pod uwagę jego dużą nieregularność oraz brak powtarzalności, spowodowane warunkami meteorologicznymi, klimatycznymi, jak również zanieczyszczeniami lokalnie emitowanymi do atmosfery bądź napływającymi z przyległych terenów. Właściwa ocena potencjału energii promieniowania słonecznego dla określonych lokalizacji stanowi istotny czynnik warunkujący ewentualny rozwój energetyki słonecznej w województwie śląskim. Niezmiernie ważna poprawa jakości powietrza atmosferycznego, jako elementu środowiska naturalnego, oraz jego ochrona skutkować może równocześnie wzrostem dostępności potencjału energii promieniowania słonecznego lokalnie, jak też w całym regionie. Pozwolić to może na zintensyfikowanie realizacji np. układów małej mocy z ogniwami fotowoltaicznymi lub też instalacji z kolektorami słonecznymi.

8

Modele estymacji sum dobowych promieniowania słonecznego. Cz. 3. Kalibracja i ocena efektywności modelu Mahmooda-Hubbarda w warunkach klimatu Warszawy-Ursynów

Czekalski D., Obstawski P.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2017

|

T. 48, nr 3

101--105

PL

Artykuł stanowi 3 część publikacji na temat estymacji sum promieniowania słonecznego. Dwa poprzedzające artykuły miały charakter przeglądowy. W tej części zawarto wyniki estymacji sum promieniowania za pomocą modelu Mahmooda-Hubbarda w warunkach klimatycznych Warszawy. Do lokalnej kalibracji modelu wykorzystano 6-cio letnią bazę danych ze stanowiska meteorologicznego Wydziału Inżynierii Produkcji SGGW w dzielnicy Ursynów. Wskaźniki jakości modelu określono w dwóch porach roku - wiosna i lato. Dokładność estymacji sum dobowych promieniowania modelem Mahmooda-Hubbarda nie jest wysoka. Precyzja estymacji zdecydowanie wzrasta, gdy dotyczy sum dekadowych i miesięcznych. Wtedy względne błędy MAPE i NRSME są niższe niż 10%, a korelacja między sumami estymowanymi i zmierzonymi jest praktycznie pełna.

EN

The paper is third part of publication on the estimation of daily solar irradiance. Two earlier papers has been review. In this paper results of estimation solar irradiance using Mahmood-Hubbard model for Warsaw climate conditions were presented. For local calibration of model used measured by six years data from meteorological station located in Faculty of Production Engineering. Quality coefficients were calculated for two periods of year - spring and summer. Accuracy of estimation of daily solar irradiance using Mahmood-Hubbard model is not high. Precision of estimation increase when it applies monthly or decade sum of solar radiation. Then estimation errors MAPE i NRSME are lower than 10%, and correlation between estimated and measured sums of solar radiations are on the very high level.

9

Modele estymacji sum dobowych promieniowania słonecznego. Cz. 1. Modele oparte na obserwacjach nieboskłonu

Czekalski D., Obstawski P.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2017

|

T. 48, nr 1

24--28

PL

Publikacja składa się z trzech integralnie powiązanych artykułów. Dotyczy estymacji, czyli szacowania, sum dobowych promieniowania słonecznego, przy braku pomiarów samego natężenia promieniowania. Wówczas estymacja może opierać się na znajomości przebiegu innych powszechnie mierzonych wielkości meteorologicznych. W artykule omówiono strukturę i mechanizm kalibracji modeli estymacyjnych opartych na identyfikacji stanu nieboskłonu, czyli znajomości usłonecznienia lub stopnia zachmurzenia. Przedstawiono parametry jakościowe klasycznych modeli Ångströma-Prescotta oraz Supita-Kappela dla warunków klimatycznych Europy.

EN

Publication consist of three connected between each other articles. Subject of all publications is estimation daily sum of solar radiations without solar radiation measurement. In that case estimation can be base on the others typical weather measurement parameters. In article described structure and calibration mechanism of estimated models based on the identification of sky state-knowing radiation or clouds level. Quality parameters of classical models Ångströma-Prescotta and Supita-Kappela were showed for the European climate conditions.

10

Modele estymacji sum dobowych promieniowania słonecznego. Cz. 2. Modele oparte na pomiarze temperatury powietrza

Czekalski D., Obstawski P.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2017

|

T. 48, nr 2

59--62

PL

Artykuł stanowi drugą część publikacji na temat estymacji sum dobowych promieniowania słonecznego. Omówiono strukturę i przykłady kalibracji modeli temperaturowych, czyli opartych na przebiegu temperatury powietrza atmosferycznego. Przedstawiono wskaźniki jakości modeli Bristowa-Campbella, Hargreavesa, Campbella-Donatellego oraz Donatellego-Bellocchiego osiągane w różnych regionach Europy.

EN

The paper is second part of publication on the estimating of sum of daily solar radiation. Structure and examples of calibration temperature models based on the measurement daily ambient temperature were described. Quality coefficients of Bristow-Campbell, Hargreaves, Campbell-Donatelli and Donatelli-Bellocchi models reach in different Europe regions were presented.

11

Solar EUV/FUV irradiance variations: analysis and observational strategy

Kretzschmar M., Dudok de Wit T., Lilensten J., Hochedez J. F., Aboudarham J., Amblard P-O, Moussaoui S.

Acta Geophysica

|

2009

|

Vol. 57, no. 1

42-51

EN

The knowledge of solar extreme and far ultraviolet (EUV) irradiance variations is essential for the characterization of the Earth’s upper atmosphere. For a long time, this knowledge has been based on empirical models, which are themselves based on proxies of the solar activity. However, the accurate modeling and prediction of the Earth’s upper atmosphere necessitate to improve the precision on the irradiance and its variations below about 200 nm. Here, we present a review of recent works made by the authors that aim at quantifying the irradiance variability at these wavelengths, and that lead to new way of monitoring the solar EUV/FUV irradiance spectrum. In more details, it is shown that the quantification of the high level of redundancy in the solar spectrum variability allows to envisage measuring only a small portion of the spectrum without losing essential knowledge. Finally, we discuss what should and could be measured in order to retrieve the solar extreme and far ultraviolet spectrum.