Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modelling of global solar irradiance on sloped surfaces in climatic conditions of Kraków

Michalak Piotr

New Trends in Production Engineering

|

2019

|

Vol. 2, Iss. 1

505--514

EN

The paper presents calculations of global solar irradiance on inclined surfaces of any orientation in the hourly time step. For computational purposes there were used the data from typical meteorological years (TMY) available in a form of text files on the website of the Ministry of Infrastructure and Development. Hourly solar global horizontal irradiance from measurements from the file for Kraków was used as input for five anisotropic models (Hay, Muneer, Reindl, Perez and Perez according to the new PN-EN ISO 52010-1 standard). Direct normal and diffuse horizontal and then global irradiances were calculated. To illustrate the effects of using different models, for the exemplary residential building, monthly solar heat gains and heating demand was determined according to the monthly method of PN-EN ISO 13790. In comparison to the solar data from the TMY, an average decrease in the value of solar gains amounted 37%, what resulted in an increase in the calculated heat demand of the building by 10%. This is very important since this change takes place without any modernisation works.

2

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.

3

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%.

4

Obliczanie natężenia promieniowania słonecznego całkowitego padającego na dowolnie zorientowane powierzchnie pochylone według nowej normy PN-EN ISO 52010-1:2017

Michalak P.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2018

|

T. 49, nr 7

280--287

PL

W artykule zaprezentowano procedurę obliczania natężenia promieniowania słonecznego całkowitego padającego na dowolnie zorientowaną i pochyloną powierzchnię według nowej normy PN-EN ISO 52010-1:2017-09 (E). Zgodnie z nią, opierając się na danych natężenia promieniowania słonecznego całkowitego na powierzchnię poziomą z plików typowych lat meteorologicznych dostępnych na stronie internetowej Ministerstwa Infrastruktury i Rozwoju, wyznaczono normalne natężenie promieniowania bezpośredniego oraz rozproszonego na powierzchni poziomej. Następnie obliczono natężenie promieniowania całkowitego na powierzchnię pochyloną pod kątem 30°, 45°, 60° i 90°, zorientowanej kolejno na północ, południe, wschód i zachód. Analizę wykonano dla Białegostoku, Łodzi, Rzeszowa, Szczecina i Wrocławia. W celach porównawczych wykorzystano dane z plików typowych lat meteorologicznych oraz wykonano symulacje w programie EnergyPlus. Wszystkie obliczenia wykonano bez zacienienia. Stwierdzono rozbieżności między wartościami z typowych lat meteorologicznych a obliczonymi według nowej normy oraz z symulacji. Wyniosły one maksymalnie od 10% dla powierzchni pochylonej pod kątem 30° do 60% dla ścian pionowych. Ponieważ zyski słoneczne stanowią istotny element bilansu cieplnego budynków, zmiana ich wartości wpływa bezpośrednio na potrzeby cieplne. Wynika stąd potrzeba aktualizacji danych promieniowania słonecznego do celów obliczeń energetycznych budynków.

EN

The paper presents a calculation procedure of the global solar irradiance on an inclined surface of any orientation according to the new PN-EN ISO 52010-1:2017-09 (E) standard. According to this procedure, on the base of the Typical Meteorological Years (TMY) available on the website of the Ministry of Infrastructure and Development, there were calculated direct normal and diffuse horizontal irradiances and in the next step the global solar irradiance on a tilted surface (at angles of 30°, 45°, 60° and 90°), N, S, E and W oriented. This analysis was performed for Białystok, Łódź, Rzeszów, Szczecin and Wrocław. For the comparative purposes there were also used TMY and there were performed simulations in EnergyPlus. No shading was assumed in all cases. There were noticed differences between values currently used (from TMY) and calculated according to the new standard and from EnergyPlus. They were from 10% (tilt angle of 30°) to 60% for a vertical surface. Because solar gains play important role in the thermal balance of a building, each change of their value has the direct impact on a thermal demand. This indicates a need to update the solar data used for energy simulations of buildings in Poland.

5

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.