A. Skitseprojektering af solfangeranlæg I dette afsnit foretages skitseprojektering af solfangeranlægget. Dette indebærer en kort beskrivelse af det overordnede solfangersystem samt placeringsmulighederne for anlægget. Dernæst redegøres kort for simuleringsprogrammet Kviksol, der anvendes ved simuleringen af solfangeranlæggets ydelse, og de nødvendige inddata fastlægges og beregnes. De beregnede ydelser diskuteres, og det vurderes hvilke parametre, der med fordel kan ændres for at optimere anlægget. Detailprojekteringen af solfangeranlægget foretages i næste kapitel. A.1 Overordnet solfangersystem Det overordnede solfangersystem består af solfangeren, varmtvandsbeholderen, en varmeveksler, der overfører energien fra solfangeren til brugsvandet, samt en supplerende energikilde. I det følgende beskrives det valgte solfangersystem. Det vælges at udføre solfangeranlægget som en plan væskesolfanger med væskekanalen integreret i pladen. Som dæklag anvendes en optisk plan plade af glas, og der anvendes en selektiv absorber. Selektiv belægning øger effektiviteten af solfangeren ved at holde på de kortbølgede stråler fra solen. Samtidig holder den også på de langbølgede varmestråler, så der ikke bliver sendt lige så mange retur som der kommer ind. For at frostsikre solfangeranlægget anvendes en 40 % propylenglykol/vand-blanding med et frysepunkt på 21 C [MST, lektion 9, s.3]. Der anvendes en cylinderformet varmtvandsbeholder med hvælvet bund, og der vælges et system med en intern spiralvarmeveksler på solfangerkredsen, dvs. en veksler indkapslet i varmtvandsbeholderen. armeoverførelsen sker ved, at solfangervæsken cirkulerer i kredsløbet mellem solfangeren og spiralveksleren i varmtvandsbeholderen. Herved afleverer spiralveksleren varmen fra solfangeren direkte i varmtvandsbeholderen, og opvarmer herved brugsvandet. Spiralveksleren i kredsløb med solfangeren er placeret nederst i varmtvandsbeholderen for at sikre størst mulig varmeoverførsel. Dette er hensigtsmæssigt, da der under aftapning strømmer koldt vand ind i bunden af beholderen, mens det opvarmede vand stiger opad og tappes øverst i beholderen. I toppen af beholderen er der indbygget en supplerende energikilde, som er koblet til fjernvarmenettet, jf. Figur A.1. 1
Supplerende energi Solfangerkreds Figur A.1: Princip for opbygning af beholder med indbygget solfangerkreds. A.2 Placeringsmuligheder for solfangerne Den mest naturlige og samtidig mest optimale placering af solfangerne er på bygningens flade tag. Tagfladens bredde er 13,6 m, og den samlede længde er på 69,0, m dvs. at tagfladens areal er 938 m 2. På dette areal er der i forvejen placeret to ventilationskanaler, som ligger langs bygningens midte i hele længderetningen, samt teknikrummet over trappe- og elevatorskaktene. entilationskanalerne og teknikrummet optager ca. 440 m 2 af tagarealet. Tagets frie areal er derfor på ca. 500 m 2, hvoraf en lille del ligger i teknikrummets og ventilationskanalernes skygge. Da solfangerne opstilles med en vinkel på 45, skal de placeres så de mest optimale skyggeforhold opnås, og samtidig skal de placeres, så der er plads til, at både ventilationskanaler og solfangerne kan vedligeholdes. Det antages, at bygningens gavle vender direkte syd - nord, således at solfangerne kan placeres som vist på Figur A.2. Som det ses, placeres der ikke solfangere på teknikrummets tag. Figur A.2: Tagfladen med mulig placering af solfangerne. 2
Det vurderes, at hvis solfangerne placeres som vist på Figur A.2, opnås de gunstigste skyggeforhold. Dette undersøges nærmere i næste kapitel. Solfangerne er placeret, så der stadig er plads til reparation og vedligeholdelse af installationerne. Dette medfører, at det maksimale antal af solfangere er 103 stk, forudsat at arealet af en solfanger er ca. 2 m 2. Solfangerledningerne, som forbinder solfangerne på taget med varmtvandsbeholderen i kælderen, føres som brugsvandet gennem skakt 0 til skakt 6, som er placeret centralt i bygningen. A.3 Beregningsprogrammet Kviksol EDB-simuleringsprogrammet Kviksol anvendes i dette projekt til at simulere udbyttet fra solfangeren. For at lave denne simulering skal programmet have en række input-data om anlægstypen, anlægskomponenterne samt om vandforbruget. Desuden skal programmet bruge en vejrdatafil, f.eks. filen DRY.COP, som beskriver vejret i det officielle danske referenceår. Som anlægstype vælges i Kviksol et brugsvandsanlæg med varmtvandscirkulation og suppleringsenergi jf. Figur A.3. Figur A.3: Det valgt brugsvandsanlæg med varmecirkulation samt suppleringsenergi [Kviksol]. Dataene for de enkelte anlægskomponenter består af data om solfangeren, solkredsen, styringen af anlægget samt om varmtvandsbeholderen og det supplerende varmeanlæg. Forbrugsdataene består af data om brugsvandsforbrug og cirkulationsforbrug. A.4 Inddata til Kviksol I dette afsnit beskrives de inddata, som indtastes i Kviksol som et første overslag. Ud fra disse inddata gennemføres de første simuleringer, og det vurderes hvilke ændringer og parametervariationer, der kan foretages for at optimere anlægget. 3
A.4.1 alg af Solfanger Det vælges at anvende solfangere med Dnr. D2133 af typen Danmax 2, som er produceret af NilSol ApS, da denne solfangertype har høj effektivitet. På Figur A.4 ses det datablad, som er udarbejdet af Solenergi Centeret Danmark. Figur A.4: Datablad for solfanger D2133 [Solenergi]. 4
På Figur A.5 ses solfangerens opbygning. Figur A.5: Opbygning af solfangeren Danmax 2T [NilSol]. Som det ses, er solfangeren både isoleret på siderne og i bunden for at minimere varmetabet. Ud fra databladet findes følgende værdier, som indtastes i Kviksol: Transparent areal: 2,02 m 2 Starteffektiviteten: η 0 = 0,817 Temperaturafhængig varmetabskoefficienter: a 1 = 4,54 W/(m 2 K) Refleksion i dæklag: a = 3,3 a 2 = 0,006 W/(m 2 K 2 ) Som første overslag vælges det at placere 103 solfangere på taget. Det betyder, at det samlede solfangerareal er 208,06 m 2. Det vælges at placere solfangerne direkte mod syd med en hældning i forhold til vandret på 45, jf. afsnit A.2. A.4.2 Solkreds Som et første overslag vælges længderne af rørene mellem solfangerne og varmtvandsbeholderen til 100 m, hvoraf 65 m er rørlængden på taget, 22 m er højdeforskellen mellem varmtvandsbeholderen og solfangerene og 13 m er rørlængden i kælderen. Der laves et første overslag over solkredsens udformning [MST, lektion 9, s.11]. Det antages, at rørdiameteren er 32 mm, isoleringstykkelsen er 40 mm, pumpeeffekten er 250 W og armaturtabet er 4 W/K. Desuden anvendes, som beskrevet i afsnit A.1 en 40 % propylenglykol/vand-blanding. æskeflowet i solkredsen beregnes ud fra databladet til følgende: 0,02 l 60 = 1,2 2 s m s min l min m 2 5
A.4.3 Styring af solfangerkreds Der anvendes differensstyring af solfangerkredsen. Dette foretages ved, at der placeres en temperaturføler i solfangeren og ligeledes en i varmtvandsbeholderen. Disse følere registrerer løbende temperaturdifferensen mellem solfangeren og varmtvandsbeholderen. Når forskellen, T start, mellem absorbertemperaturen, T p, og lagermediets temperatur, T L, opnår en forud bestemt størrelse, skal automatikken tænde for pumpen på solkredsen. Når temperaturdifferensen mellem udgangstemperaturen fra solfangeren, T fo, og lagermediets temperatur når ned på en vis størrelse, T slut, stoppes pumpen igen. Dette gøres for at sikre, at der ved lave temperaturer i solfangeren ikke er nogen cirkulation, som vil medføre en afkøling af vandet i varmtvandsbeholderen. Temperaturfølerne samt pumpestyring er samlet i en styringsenhed med differenstermostat, DT, som skitseret på Figur A.6 [MST, lektion 8, s. 11]. {Tp}{Tfo} DT TL Figur A.6: Principskitse af styringssystem til solkreds Det vælges, at styringen af solfangerkredsen foregår ved, at styringsenheden starter pumperne, når temperaturdifferensen mellem væsken i solfangeren og væsken i varmtvandsbeholderen er 6 C, og pumperne stoppes igen, når temperaturforskellen er faldet til 2 C. Setpunktstemperaturen er valgt ud fra et ønske om, at unødvendige pumpestarter bør undgås. Setpunktstemperaturen for suppleringsveksleren sættes til 55,5 C. Driftsperioden for topveksleren sættes til at være hele året, og der anvendes ingen el-patron. Driftstidspunktet for topveksleren sættes til døgndrift. A.4.4 armtvandsbeholder armtvandsbeholderen uden hensyntagen til solfangerkredsen er dimensioneret i afsnit N.12 og det nødvendige volumen af beholderen er fundet til 1,34 m 3. Dette volumen svarer til den suppleringsdel, sup, der er det nødvendige volumen til lagring af suppleringsvarme, når solen ikke bidrager til opvarmningen. 6
Når der tages hensyn til solfangerkredsen, skal beholdervoluminet udvides med soldelsvolumenet, der er nødvendigt for at lagre solvarmen. På Figur A.7 ses en skitse af varmtvandsbeholderen med suppleringsdelen og solvarmedelen. Endvidere ses definitionen på lagervolumen over laveste punkt og under højeste punkt. [MST, lektion 8, s.13] Lagervolumen over laveste punkt Suppleringsdel Solvarmedel Lagervolumen under højeste punkt Figur A.7: Skitse af varmtvandsbeholder med solvarmedel og suppleringsdel. oluminet af solvarmedelen afhænger af solfangerarealet, A c, og døgnforbruget af varmt brugsvand, v, jf. afsnit N.12. oluminet af solvarmedelen kan overslagsmæssigt bestemmes af udtrykkene i Tabel A.1: Tabel A.1: Overslagsmæssig bestemmelse af solvarmedelen [MST, lektion 9, s.7]. A 30 > 1,5 c > sol v v A 25 < c < 30 1,0 v < sol < 1,5 v v A 15 < c < 25 0,75 v < sol < 1,0 v v A 10 < c < 15 0,5 v < sol < 0,75 v A v 10 < 0,5 c < sol v v olumenet af soldelen bør dog være mindst to gange volumenet af suppleringsdelen. Solfangerarealet, A c, er 208,06 m 2, jf. afsnit A.4.1, og varmtvandsforbruget, v, er 11,468 m 3 /døgn. Det første overslag for sol findes til følgende: A c v 208,06 m = 11,468 2 = 18,14 3 m 0,75 v < sol < 1,0 døgn v 7
Soldelsvolumenet ønskes så lille som muligt og vælges derfor til: sol = 0,75 11,468 3 m døgn = 8,60 m 3 olumen af beholderens suppleringsdel, sup, er bestemt til 1,34 m 3, og derfor er beholderens samlede volumen følgende: 3 3 L = sup + sol = 1,34m + 8,60 m = 9,94m 3 armeoverføringsevnen, H, er et mål for, hvor god varmevekslerspiralen er til at overføre varmen fra væsken i spiralen til den omgivende væske. Som et overslag på varmeoverføringsevnen bruges prøvestationen for solenergicenterets erfaringsværdier, bestemt ud fra forsøg [MST, lektion 9, s.8]. H = UA = K1+ K2 T L (A.1) Hvor: 1,0648 1,0468 K1 = 16,7018 A c = 16,7018 208,06 = 4461 1,0864 1,0864 K2 = 0,4411 A c = 0,4411 208,06 = 145,6 Der laves et første overslag på beholderens varmetab, UA-værdi. Ud fra denne UA-værdi samt ud fra et tillæg for kuldebroer beregnes lagerets varmetabskoefficient henholdsvis under stilstand og under drift. Beholderens UA-værdi findes til følgende [MST, lektion 9, s.8]: 2/3 2/3 L = 0,021 (9940 l) 9,7 UA = 0,021 = W K Tillæget for kuldebroer, KB, når det antages, at der ved lagre > 500 liter er 4 kuldebroer findes til [MST, lektion 9, s.8]: 1/2 1/2 L = 0,02 (4 + 1) (9940 l) 9,97 KB = 0,02 (antal kuldebroer + 1) = W K Lagerets varmetabskoefficient under stilstand, UA stilstand findes til [MST, lektion 9, s.8]: UA = W W stilstand = UA + KB = 9,71 + 9,97 19,7 K K W K Lagerets varmetabskoefficient under drift, UA drift findes til [MST, lektion 9, s.8]: 1/2 W 1/2 drift = UA stilstand + 0,01 L = 19,68 + 0,01 (9940 l) 20,7 K UA = W K 8
Suppleringsvekslerens varmeoverføringsevne beregnes ud fra følgende udtryk [MST, lektion 9, s.9]: Hvor: Φ UA sup Φ =?t m = t F t ln t Φ t F R R t t R L Effekten der skal overføres fra spiralen, jf. afsnit N.12 [W] t m Middeltemperaturdifferensen [ C] Fjernvarmevandets fremløbstemperatur [ C] t F t R t L Fjernvarmevandets returtemperatur [ C] Lagertemperaturen [ C] (A.2) Den effektive effekt spiralen skal afgive, er i afsnit N.12 fundet til 60 kw. Temperatursættet til beregning af middeltemperaturdifferensen sættes til (t F, t R, t L ) = (60, 40, 10). Dermed fås varmeoverføringsevnen for suppleringsveksleren til: 60.000 W UA sup = = 1532,5 60 C 40 C W C 60 C 10 C Ln 40 C 10 C Data, som indtastes i Kviksol, er som følger: Lagervolumen: 9940 l armetabskoefficient drift: 20,7 W/K Omgivelsestemperatur: 20 C Højde/diameter forhold: 1 armetabskoefficient stilstand: 19,7 W/K Solveksler: on UA-værdi: 4461 W/K + 145,6 W/K Lagervolumen under højeste punkt: 4300 l Topveksler: Topveksler UA-værdi: 1532,5 W/K Lagervolumen over laveste punkt: 1340 l El-patron: Effekt: 0 W Lagervolumen over laveste punkt: 1340 l 9
A.4.5 armeanlæg Under varmeanlæg, som er den supplerende energikilde, skal fremløbstemperatur angives for hver enkelt måned. Fremløbstemperaturen på vandet i suppleringsvarmespiralen sættes for alle måneder til 60 C, som første overslag. A.4.6 Brugsvandsforbrug Brugsvandsforbruget specificeres i Kviksol ved det daglige gennemsnitsforbrug af varmt brugsvand, den gennemsnitlige temperatur på det kolde brugsvand, den gennemsnitlige temperatur på det varme brugsvand samt et tappeprogram, som beskriver fordelingen over døgnet, ugen og året. I afsnit N.12.1 findes følgende værdier: Det daglige gennemsnitsforbrug af varmt brugsvand: 11.468 l/døgn Den gennemsnitlige temperatur på det kolde brugsvand: 10 C Den gennemsnitlige temperatur på det varme brugsvand: 55 C Tappeprogrammet, som indtastes i Kviksol er anført i Tabel A.2, jf. afsnit P.4.4. Tabel A.2: Procentvis fordeling af varmtvandsforbruget. Tid, time nr. andforbrug [% pr. døgn] Tid, time nr. andforbrug [% pr. døgn] 0 1 12 4 1 1 13 4 2 1 14 4 3 1 15 6 4 1 16 8 5 2 17 8 6 6 18 6 7 9 19 4 8 9 20 4 9 6 21 4 10 4 22 2 11 4 23 1 Dette tappeprogram forventes at være gældende hver dag hele året. 10
A.4.7 Cirkulationsforbrug I afsnit N.11 blev gennemsnitseffekten, som cirkulationstabet udgør, bestemt til 6973 W. Cirkulationssystemet er dimensioneret med en afkøling af vandet i cirkulationssystemet på 6 C. Ud fra disse værdier beregnes cirkulationssystemets ækvivalente varmetabsfaktor efter følgende formel [MST, lektion 8, Bet 8]: Φc UL = t ln 1 t F t t 0 Hvor: UL Cirkulationssystemets ækvivalente varmetabsfaktor [W/ C] Φ c t t F t 0 Gennemsnitseffekten [W] Afkølingen [ C] Afgangstemperaturen fra beholderen [ C] Omgivelsestemperaturen [ C] Bygningens indetemperatur sættes til 20 C. Derved fås cirkulationssystemets ækvivalente varmetabsfaktor til følgende: 6973 W 6 C UL = ln 1 = 218,6 W 6 C 55 C 20 C C Denne værdi indtastes i Kviksol. Det indtastes desuden, at cirkulationssystemet altid er i drift. æskestrømmen gennem cirkulationsledningerne sættes til 0,5 l/s svarende til 30 l/min, jf. afsnit N.11. A.4.8 ejrdatafil og økonomisk tilskud Som vejrdatafil benyttes filen DRY.COP, som allerede findes i Kviksol, da dette er filen for det officielle danske referenceår. Der regnes ikke med nogen form for økonomisk tilskud. A.5 Ydelsesberegninger fra Kviksol I dette afsnit beskrives den første ydelsesberegninger, som Kviksol beregner ud fra de overslagsmæssige inddata, jf. afsnit A.4. Det vurderes herudfra hvilke parametre, der med fordel kan ændres, for at optimere ydelsen fra solfangerne. A.5.1 urdering af første ydelsesberegninger De første ydelsesberegninger, der opnås ved brug af de beregnede overslagsværdier for solfangeren, er anført i Figur A.8. 11
Figur A.8: Ydelsesberegning fra Kviksol [Kviksol]. Da den første simulering bygger på løse fastsættelser af nogle værdier, er det ikke muligt at ramme det optimale første gang. Som det ses på Figur A.8, er brugsvandsanlæggets behov ikke opfyldt. Dette skyldes dels, at suppleringsspiralen ikke kan overføre tilstrækkelig energi til vandet, da denne alene skal kunne dække brugsvandsforbruget. Desuden skyldes det, at der kun er en temperaturforskel på 5 C mellem suppleringsveksleren og den gennemsnitlige temperatur på det varme brugsvand, hvilket giver en lav effektivitet. For at levere lige så meget energi til beholderen, som der er behov for, vælges det at undersøge, hvilken indflydelse varmeanlæggets fremløbstemperatur har, og om der er behov for at øge varmeoverføringsevnen for suppleringsveksleren. I det følgende varieres forskellige indgangsparametre for at undersøge, hvilken indflydelse de har for den årlige nettoydelse fra solfangeren samt for den årlige procentvise nettoydelse. A.6 Parametervariation i Kviksol Følgende parametre varieres for at undersøge deres indvirkning på ydelsen og det årlige udbytte fra solfangeren: Størrelsen af fremløbstemperaturen på fjernvarmen Størrelsen af suppleringsvekslerens varmeoverføringsevne 12
Størrelsen af suppleringsvolumenet Størrelsen af soldelen i lagervolumenet Størrelsen af solvekslerens varmeoverføringsevne Størrelsen af solfangerareal Der varieres kun på én parameter ad gangen, for at gøre det muligt at bestemme indflydelsen af den enkelte parameter. ed de efterfølgende parametervariationer anvendes de reviderede værdier, hvis det vurderes, at der er behov herfor. Først varieres fremløbstemperaturen på fjernvarmevandet og dernæst varmeoverføringsevnen for suppleringsveksleren. Dette gøres for at dække energibehovet inden de efterfølgende parametervariationer. A.6.1 ariation af fremløbstemperatur for fjernvarme For at dække energibehovet til opvarmning af brugsvandet, undersøges det, hvilken indflydelse fremløbstemperaturen på fjernvarmevandet har på den leverede energi fra systemet. På Figur A.9 er den leverede energi afbilledet som funktion af fremløbstemperaturen. Energibehovet er ligeledes afbilledet. 300 Energi [MWh] 250 200 150 100 50 0 60 65 70 75 80 Fremløbstemperatur [ C] Leveret energi Energibehov Figur A.9: Leveret energi i forhold til energibehov ved ændring af varmeforsyningens fremløbstemperatur. Udfra Figur A.9 ses det, at en forøgelse af fremløbstemperaturen medfører en stigning i den leverede energi. I BR 95 er det angivet at brugsvandsanlæg skal dimensioneres for en fjernvarmefremløbstemperatur på 60 C. I praksis er dette ikke anvendeligt, hvis der ønskes en varmtvandstemperatur på 55 C, da temperaturdifferensen og dermed effektiviteten herved bliver begrænset. I det følgende vælges det at anvende en fremløbstemperatur på 70 C. A.6.2 ariation af suppleringsvekslers varmeoverføringsevne I dette afsnit undersøges betydningen af varmeoverføringsevnen for suppleringsveksleren. Det undersøges, hvorledes den leverede effekt afhænger af varmeoverføringsevnen, samt hvor stor varmeoverføringsevnen skal være for at dække energibehovet. På Figur A.10 er den leverede 13
energi afbilledet som funktion af varmeoverføringsevnen for suppleringsveksleren. energibehovet er ligeledes afbilledet. Energi [MWh] 320 280 240 200 160 120 80 40 0 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 armeoverføringsevne [W/ C] Leveret energi ialt Energibehov ialt Figur A.10: Leveret energi som funktion af varmeoverføringsevnen. Som det ses, stiger den leverede energi med øget varmeoverføringsevne for suppleringsveksleren. ed at variere suppleringsvekslerens UA-værdi i Kviksol, bestemmes den mindste, UAværdi, for hvilken energibehovet er dækket, til 3700 W/ C. Denne værdi anvendes ved de følgende parametervariationer. A.6.3 ariation af suppleringsvolumen Det er undersøgt om suppleringsvolumenet kan gøres mindre end 1340 l, når fremløbstemperaturen er 70 C og suppleringsspiralens varmeoverføringsevne er 3700 W/ C, jf. afsnit A.6.1 og A.6.2. Det vurderes, at det ikke er muligt at ændre suppleringsvolumenet, hvis energibehovet skal dækkes. A.6.4 ariation af soldelen i lagervolumen I dette afsnit undersøges betydningen af soldelsvolumen i lagertanken. Dette gøres ud fra den antagelse, at volumen under højeste punkt på solveksleren udgør halvdelen af soldelen og at suppleringsvolumen konstant er 1340 l, jf. afsnit A.6.3. I Figur A.11 ses nettoydelsen som funktion af soldelsvolumen. 14
Nettoydelse [%] 35 30 25 20 15 10 5 0 6200 6700 7200 7700 8200 8700 Soldelsvolumen [l] Figur A.11: Nettoydelsen som funktion af soldelsvolumen. Som det ses i Figur A.11, kan soldelsvolumen sænkes fra 8600 l til 6200 l, samtidig med at nettoydelsen kun falder 0,8 %. Hvis soldelsvolumen sænkes yderligere, bliver den leverede energi mindre en energibehovet. I det følgende benyttes soldelsvolumen på 6200 l, hvorved følgende værdier indtastes i Kviksol: Lagervolumen: 7540 l armetabskoefficient drift: 17,63 W/K armetabskoefficient stilstand: 16,76 W/K Lagervolumen under højeste punkt: 3100 l A.6.5 ariation af solvekslerens varmeoverføringsevne I dette afsnit undersøges indflydelsen af solvekslerens varmeoverføringsevne. ed undersøgelsen anvendes erfaringsværdierne for K1 og K2 i udtrykket for H, jf.formel (A.1): H = UA = K1+ K2 T L Når værdien af faktoren K1 ændres, ændres værdien af faktoren af K2 proportionalt hermed. Der tages udgangspunkt i de værdier af K1 og K2, der blev beregnet i afsnit A.4.4, og dermed er proportionalitetsfaktoren, p: K1 4461, 11 p = = = 30,65 K2 145,55 Indsættes forskellige værdier af K1-værdier med tilhørende K2-værdier, fås nettoydelsen i % som funktion af varmeoverføringsevnen, jf. Figur A.12. armeoverføringsevnen beregnes ved en konstant beholdertemperatur på 10 C. 15
35 30 Nettoydelse [%] 25 20 15 10 5 0 1300 1800 2300 2800 3300 3800 4300 4800 5300 5800 6300 6800 armeoverføringsevne [W/ C] Figur A.12: Nettoydelsen som funktion af varmeoverføringsevnen. Som det ses på Figur A.12, har en variation af solvekslerens varmeoverføringsevne kun ringe indflydelse på nettoydelsen. Jo større varmeoverføringsevnen for veksleren skal være, jo større skal spiralen være. I næste kapitel undersøges det, hvor stor spiralen skal være. A.6.6 ariation af solfangerareal I dette afsnit undersøges betydningen af solfangerarealets størrelse. Da det er vurderet, at der maksimalt er plads til 103 solfangere på taget, jf. afsnit A.2, vælges det at undersøge solfangerarealets betydningen, når antallet af solfangerelementer varieres mellem 58 og 103, hvilket giver arealer på henholdsvis 117 m 2 og 208 m 2. På Figur A.13 er nettoydelsen som funktion af solfangerarealet vist. Nettoydelse [%] 35 30 25 20 15 10 5 0 115 135 155 175 195 Solfangerareal [m²] Figur A.13: Nettoydelse som funktion af solfangerareal. Som det ses på Figur A.13, øges nettoydelsen tilnærmelsesvis retlinet med solfangerarealet, når intervallet er mellem 58 og 103 solfangerelementer. 16
A.6.7 Delkonklusion Ud fra parametervariationerne i dette kapitel konkluderes følgende: Fremløbstemperaturen for fjernvarmevandet skal være 70 C for at opnå en tilstrækkelig høj temperatur på brugsvandet. Suppleringsvekslerens UA-værdi skal minimum være 3700 W/K for at forbruget kan dækkes. Et lagervolumen på 7540 l, hvoraf de 3100 l er lagervolumen under højeste punkt, kan med de tilhørende varmetabskoefficienter UA drift = 17,63 W/K og UA stilstand = 16,76 W/K, dække forbruget uden nettoydelsen fra solfangerne ændres væsentligt. Da forholdet mellem solfangeranlæggets nettoydelse og solfangerarealet er retlinet, jf afsnit A.6.6, konkluderes det, at at der skal anvendes 103 solfangere for at opnå den største ydelse. Det bemærkes, at der ved betragtningerne ikke er anvendt økonomiske vurderinger. I Figur A.14 ses ydelsesberegningen for de reviderede overslagsværdier. Figur A.14:Ydelsesberegning fra Kviksol ud fra de reviderede overslagsværdier [Kviksol]. Som det ses i Figur A.14 er behovet dækket. I kapitel Q detaildimensioneres de enkelte delelementer i solfangeranlægget, hvorefter solfangeranlæggets endelige ydelsesberegning gennemføres. 17
Det bemæ rkes, at den maksimale beholdertemperatur overstiger den maksimale solfangertemperatur. Der tages forbehold for dette, idet det ikke anses for muligt og da der ikke foreligger materiale om beregningsproceduren i Kviksol. Det er således ikke muligt at undersøge, om der foreligger en årsag til denne uoverensstemmelse i beregningsproceduren. Idet beholdervolmenet er blevet reduceret væsentligt udfra undersøgelserne i parametervariation, er det undersøgt, om uverensstemmelsen kunne forhidres ved at forøge beholdervolumenet. Øges volumenet er det muligt at opnå en højere temperatur i solfangerne end i beholderen. Idet dette er erfaret sent i projektperioden, er der ikke taget højde for dette. 18
Kapitel (tekst) 1