Εφαρμογές του υπολογιστικού κώδικα TRNSYS σε συνδυασμένα ηλιακά συστήματα

Abstract

Βασικός σκοπός της συγκεκριμένης εργασίας είναι η παρουσίαση και η προσομοίωση μοντέλων που έχουν σαν προτεραιότητα την όσο το δυνατόν χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας λαμβάνοντας συγχρόνως υπ’ όψιν τη δημιουργία συνθηκών άνεσης μέσα στα εν λόγω κτίρια. Έμμεσος σκοπός μπορεί να θεωρηθεί και η παρουσίαση και κοινοποίηση των ευεργετικών επιδράσεων της εφαρμογής των τεχνολογιών αυτών. Επιδράσεις σε προσωπικό επίπεδο (άνεση και οικονομικά οφέλη), σε επίπεδο κρατών (εξοικονόμηση πόρων) και σε πανανθρώπινο επίπεδο (εξοικονόμηση πόρων και σημαντική ελάττωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα και άλλων ρυπογόνων ουσιών). Η προσομοίωση των μοντέλων θα γίνει με τη χρήση του προγράμματος TRNSYS 14.2 και 15.0. Πιο συγκεκριμένα, με τη χρήση ορισμένων προγραμμάτων επίδειξης (demos), τα οποία κατασκευάστηκαν από το ερευνητικό κέντρο Solar energy laboratory του Πανεπιστημίου του Wisconsin – Madison των Ηνωμένων Πολιτειών Αμερικής, εφόσον η βασική έκδοση του προγράμματος δεν ήταν διαθέσιμη. Έτσι, όπως απαιτείται από την περίσταση το πρώτο μέρος της εργασίας που ακολουθεί περιλαμβάνει την παρουσίαση του προγράμματος TRNSYS, τη δομή του, τις δυνατότητες του, τις απαιτήσεις του και γενικά περιφερειακά στοιχεία. Έπειτα ακολουθεί η παρουσίαση των προγραμμάτων επίδειξης και η παρουσίαση των δεδομένων που απαιτεί η κάθε εφαρμογή ώστε να δημιουργήσει την προσομοίωση. Η εγκατάσταση φωτοβολταϊκών συστημάτων σε μια κατοικία είναι η πρώτη από τις προσομοιώσεις. Υπολογίζεται ο αριθμός των πάνελ που θα τοποθετηθούν και η κάλυψη φορτίου που παρέχουν. Εξάγονται συμπεράσματα για το αν και κατά πόσο συμφέρει η εγκατάσταση ενός τέτοιου συστήματος, ποια είναι τα οφέλη και ποια τα αδύνατα της σημεία. Ακολουθεί ένα σύστημα θέρμανσης ζεστού νερού χρήσης με ηλιακή ενέργεια. Η προσομοίωση γίνεται για μια κατοικία. Σκοπός της είναι η διαστασιολόγηση του συγκεκριμένου συστήματος και η εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με το ρόλο που παίζει η μεταβολή ορισμένων παραμέτρων όπως το μέγεθος της δεξαμενής αποθήκευσης και το εμβαδόν των συλλεκτών. Τέλος, ακολουθεί ένα σύστημα θέρμανσης ζεστού νερού χρήσης και θέρμανσης χώρου με ηλιακή ενέργεια. Η προσομοίωση γίνεται και πάλι για μια κατοικία. Ο σκοπός της εφαρμογής είναι η διαστασιολόγηση ενός τέτοιου συστήματος και η απάντηση στα ερωτήματα κατά πόσο μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις μιας κατοικίας και ποιο το ποσοστό του συνολικού φορτίου. Ακόμη μελετούμε την επίδραση ορισμένων παραμέτρων στην απόδοση του συστήματος.