Løgumkloster målinger

Transkript

1 Løgumkloster målinger Jan Erik Nielsen

2 1) Savosolar solfanger med Strip absorber 2) Savosolar solfanger med Direct Flow MPE absorber - 1. generation 3) Savosolar solfanger med Direct Flow MPE absorber - 2. generation

3 3 Vejrdata i den valgte periode Ta G Dagsmiddel (G)

4 , 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 1, Strip-solfanger Tu1 Ti1

5 , 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 1, generation Tu4 Ti4

6 , 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 1, generation Tu3 Ti3

7 8 Input / Output Stripsolfanger "1. Generation" "2. Generation"

8 8 Input / output - Valide punkter Strip-solfanger "1. Generation" "2. Generation" Lineær (Strip-solfanger) Lineær ("1. Generation") Lineær ("2. Generation") y =,8911x - 287,64 y =,8996x - 255,81 y =,95x - 267,34

9 kwh/m² Tm-Ta C kwh/m² Tm-Ta C Ydelser i perioden Årsydelser (1/ /7 217) ,7 37,7 37, , , Stripsolfanger 1. Generation 2. Generation Stripsolfanger 1. Generation Indstråling i perioden: 775 kwh/m² Indstråling i året: 1173 kwh/m²

10 Det ses MPE solfangerne yder 8-9 % mere end stripsolfangeren. 2. generation MPE solfanger yder ikke mere end 1. generation MPE en Ca. 45 kwh/m² bruttoareal er en god ydelse i et ikke alt for godt solår. Svarer til knap 5 kwh/m² baseret på nettoareal (transparent areal).

11 Simpelt ydelsestjek

12 Ved ydelsestjek mv. er anvendt en data fra Solar Keymark certificeret Savosolar solfanger. Certifikatet er fra , altså fra et godt stykke tid efter at solfangerne er opstillet. Ifølge Savosolar er de solfangere der er benyttet i 1.G og 2.G felterne ikke helt identiske med den her anvendte solfanger, som er af nyere dato. Det er samme data der benyttet til beregning af ydelse for alle 3 solfangere.

13

14 Ydelse i % 13% Ydelsen som funktion af k 5 12% 11% 1% 99% 98% 97%,92,93,94,95,96,97,98,99 k 5

15 TIP: Ved sammenligning af forskellige solfangere kan som et første hug benyttes et gennemsnit af Keymark-ydelser for 5 og 75 C i Stockholm. 474 kwh/m² Vær opmærksom på om det er pr. m² gross area eller aperture area - der er typisk ca. 1 % forskel! Gross area: Bruttoareal (hele frontarealet) Aperture area: Nettoareal (kun glasarealet)

16 The expected performance is calculated according to: Q forv = A * [ n *G - a 1 *(T s,mid -T l ) - a 2 *(T s,mid -T l )²] W where: Q forv : Expected output W A: Collector area m² n : Zero loos efficiency - a 1 : 1. order heat loss coefficient W/(K*m²) a 2 : 2. order heat loss coefficient W/(K²*m²) G : Solar radiation on collector plane W/m² T l : Ambient air temperature (ventilated, shadowed) C T s,mid = (T sf + T sr )/2 C, where T sf : Forward temp. from collector field to heat exchanger C T sr : Return temp. to collector field from heat exchanger C

17 Following criteria have been used for selection of data: Solar radiation: G 8 W/m² No icing/snow (T l 5 C) No shadows (solar height big enough to ensure that shadow from front rows do not shadow rows behind) Incidence angle 3 Chance in collector loop mean temperature 5 K within an hour

18 Permitted periods chosen for selecting data Period Permitted times for recording mean values hours/ days/ Expected no. for the hour before day period valid records 11: 12: 13: 14: 12-mar 18-mar X mar 31-mar X X apr 22-apr X X X apr 26-jul X X X X jul 6-sep X X X sep 28-sep X X Year The periods in the table have been selected so to avoid influence from: reflections due to high incidence angle shadowing from row in front The actual measuring period from 1/3 to 22/8 217 contains 149 valid data records for all 3 collector fields. All valid data records are counted.

19 Strip-solfanger 1. generation 2. generation 1 1 1,9,9,9,8,8,8,7,7,7,6,6,6,5,5,5,4,4,4,3,3,3,2,2,2,1,1, Efficiency (Calc) Efficiency(Meas) Efficiency (Calc) Efficiency(Meas) Efficiency (Calc) Efficiency(Meas) Lineær (Efficiency (Calc)) Lineær (Efficiency(Meas)) Lineær (Efficiency (Calc)) Lineær (Efficiency(Meas)) Lineær (Efficiency (Calc)) Lineær (Efficiency(Meas)) NB. Alle solfangere er sammenlignet med det samme datablad: 11-7S2688 (vist tidligere)

20 Målt og beregnet kwh/m² Målt i % af beregnet Stripsolfanger 1. Generation 2 Generation NB. Alle solfangere er sammenlignet med det samme datablad: 11-7S2688 (vist tidligere) 1 Stripsolfanger 1. Generation 2 Generation Målt Beregnet %

21 Andel diffus stråling [%] Gdif/Gtot Gtot>8 W/m² Stadig stor andel diffuse stråling ved høje indstrålingsniveauer. Altid mere end 1 % diffuse stråling. 4 3 Korrektionsfaktor på diffuse stråling er dette tilfælde beregnet til Hvad betyder dette? 1 y = -,623x + 79, Gtot [W/m²]

22 Målt og beregnet kwh/m² - korrigeret Målt i % af beregnet - korrigeret ,6 92, , Stripsolfanger 1. Generation 2 Generation NB. Alle solfangere er sammenlignet med det samme datablad: 11-7S2688 (vist tidligere) 1 Stripsolfanger 1. Generation 2 Generation Målt Beregnet %

23 Målt og beregnet kwh/m² - ukorrigeret Målt i % af beregnet - ukorrigeret ,9 9,7 89, Stripsolfanger 1. Generation 2 Generation NB. Alle solfangere er sammenlignet med det samme datablad: 11-7S2688 (vist tidligere) 1 Stripsolfanger 1. Generation 2 Generation Målt Beregnet %

24 Det ses at korrigeres den beregnede ydelse for vinkelafhængighed og skygge for den diffuse stråling, beregnes der ca % mindre ydelse - selv ved stråling > 8 W/m². Det bør overvejes at tage hensyn til dette ved garantiydelses-tjek. Måle diffuse stråling Estimere/antage en diffus strålingsandel på måske 2-25 % DS S213 arbejder på et forslag til international standard for tjek af garantiydelser for store solvarmeanlæg (baseret på eksisterende dansk praksis). Her er disse målinger som også har diffus stråling til stor nytte.

25 Løbende overvågning Real-time control med Quasi-Dynamisk Model for solfangerfelt

26 Der er her opstillet en model af solfanger og rørsystem som inkluderer væskeindhold og simulerer anlæggets drift time for time. C*dTm/dt = n*g UL*(Tm-Ta) m cp*(tu-ti) Tm,1 = [Tm,*(1-B1/2) + B2] / [1+B1/2] Med: B1 = (UL +2*m cp)*dt/c B2 = (n*g+ UL*Ta+2*m cp Ti)*dt/C [Quasi-dynamisk model for simulering af solfangerfelter - beskrivelse og validering, Løgum Kloster felt 4, Jan Erik Nielsen, Daniel Trier, Rev. 6/12 216]

27 Tout [ C] 1, Tout - measured and calculated Hourly values Tout,meas Tout,cal 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,, God overensstemmelse - dog med tendens til lidt højere beregnede temperaturer

28 Qout [MWh] 4,5 Qout - Measured and calculated Hourly values Qout,meas Qout,cal 4, 3,5 3, 2,5 2, 1,5 1,,5, God overensstemmelse - dog tendens til lidt højere beregnede ydelser.

29 MWh 25 Daily output - measured and calculated Based on hourly values Qmeas MWh Qcal MWh % 5 God overensstemmelse - lidt højere beregnede ydelser

30 Det ses at der er bedre overensstemmelse mellem målt og beregnet ydelse når man benytter den dynamiske model - for den her udvalgte korte periode. Målt/beregnet dynamisk model i perioden 5/8-17/8: 97.6 % Målt/beregnet ved ydelses-tjek i perioden 5/8-17/8: 94.7 % Den dynamiske model kan - evt. efter kalibrering - benyttes til at overvåge driften af anlægget, og hele tiden holde øje med om anlægget kører og yder som det burde.

31 Tou [ C] 1, Tout - measured and calculated - hourly values with indication of warnings and errosr Tout,meas Tout,cal Error Warning 8, 6, 4, 2,, Mulighed for indikation ved afvigelser mellem målte og beregnede temperaturer

32 Q [MW] 5, Q - målt & beregnet - timeværdier med indikering af advarsler og fejlmeddelelser Qout,cal Qout,meas Warning Error 4,5 4, 3,5 3, 2,5 2, 1,5 1,,5, Mulighed for indikation ved afvigelser mellem målte og beregnede ydelser

33 Tak for opmærksomheden Jan Erik Nielsen,