MAXIMIZING PERFORMANCES OF A SOLAR DOMESTIC HOT WATER SYSTEM THROUGH OPTIMUM POSITION OF THE SOLAR COLLECTOR

Jasmina Skerlić, Danijela Nikolić, Dubravka Živković, Jasna Radulović
2017 Zbornik radova pisanih za 5. Međunarodnu konferenciju o obnovljivim izvorima električne energije   unpublished
U Srbiji se najčešće električna energija koristi za zagrevanje sanitarne vode (SV). Kako je oko 70% električne energije dobija korišćenjem uglja koji oslobađa veliki broj gasova sa efektom staklene bašte, korišćenje solarne energije za zagrevanje sanitarne vode u solarnim sistemima za zagrevanje sanitarne vode (STV) ima povoljan uticaj na očuvanje život-ne sredine. Tokom rada solarni sistem za grejanje sanitarne tople vode generiše različite količine toplote iz solarne energije, dobijaju se
more » ... je, dobijaju se različite količine izbegnute elekrične energije. U istraživanjma je primenjen softver EnergyPlus. Korišćeni vremenski podaci su iz ovlašćenih meteoroloških stanica. U ovom radu pokazana je energetska optimizacija solarnog sistema za zagrevanje STV sa solarnim prijemnikom koji funkcioniše tako što koristi ugao nagiba 37.5° i 12 različitih vrednosti ugla azimuta, po jedan za svaki mesec u toku godine. Ovom prilikom je za svaki solarni sistem za grejanje STV izračunat solarni udeo u funkciji ugla nagiba i ugla azimuta i predstavljen odgovarajućim krivama. Takođe je prikazan i mesečni deficit solarnog udela za odstupanja ugla azimuta, kada on u nekim mesecima nije optimalan. Korišćene su odgovarajuće simulacione i optimizacione rutine sa modifikovanom metodologijom Hooke Jeeves algoritma. Solarni sistemi su poboljšani, tako što je dobijena minimalna potrošnja fosilne energije, smanjena upotreba energetskih resursa, maksimizirana energetska sigurnost, kao minimiziran uticaj na životnu sredinu. Ključne reči: Optimizacija; solarni sistem za zagrevanje STV; solarni udeo; simulacija; solarni prijemnik; In Serbia, it is usually to use electrical energy for domestic hot water (DHW) heating. About 70% of electrical energy is produced by using coal with high greenhouse emission, so it is beneficial to environment to use solar energy for heating of DHW in solar DHW system (SDHWS). During SDHWS operation, different SDHWSs generate different amounts of heat from solar energy, and different amounts of avoided electrical energy are obtained. These investigations use computer software EnergyPlus. The used weather data are from the meteorological station. In this peper, it is analyzed energy optimization of the solar system for DHW heating with solar collector, which works by using the angle slope 37.5° and 12 different azimuth angle values, for each month during the year. In this occasion, it has been calculated solar fraction for each SDHWS as a function of number of optimum positions of the solar collector in SDHWS during year, for the city of Belgrade, Serbia and represented by the corresponding curves. It is also shown the monthly deficit of solar fraction for deviations the azimuth angle, when it is not optimal. It was used appropriate simulation and optimization routines with the modified methodology of the Hooke Jeeves algorithm. Solar energy systems have been improved, due to obtaining of minimum fossil energy consumption, reduction of the energy resources use, maximizing energy security, as well as the minimum impact on the environment.
doi:10.24094/mkoiee.017.1.5.139 fatcat:djxwkzm7ojbqbdatdn25ounuea