SYMULACJE DYNAMICZNE SYSTEMÓW OZE Z WYKORZYSTANIEM OPROGRAMOWANIA TRNSYS

Prawidłowe planowanie i projektowanie instalacji opartych na wykorzystaniu energii ze źródeł odnawialnych ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia ich prawidłowej i efektywnej pracy. Aktualnie coraz większą popularność zyskują metody symulacji dynamicznych, które uzupełniają lub zastępują stosowane dotąd obliczenia statyczne. W niniejszym artykule przedstawione zostały wyniki symulacji dynamicznych przeprowadzonych z wykorzystaniem oprogramowania TRNSYS (Transient System Simulation Tool). Symulacje wykonane zostały dla dwóch przykładowych instalacji wykorzystujących energię promieniowania słonecznego: instalacji solarnej z kolektorami słonecznymi (fototermicznej) oraz instalacji fotowoltaicznej. Parametry obu systemów dostosowane zostały do typowych budynków jednorodzinnych. Przeprowadzone symulacje pozwoliły na określenie parametrów pracy badanych systemów, w tym ilości wytwarzanego ciepła, ilości generowanej energii elektrycznej, a także stopnia zmienności produkcji energii w rozważanym przedziale czasowym (365 dni) i wybranej lokalizacji (Kraków). Wyniki porównane zostały z wynikami obliczeń statycznych przeprowadzonymi z wykorzystaniem ogólnodostępnych narzędzi do projektowania instalacji solarnych i fotowoltaicznych. Analiza otrzymanych wyników pozwala wnioskować, że wykorzystanie symulacji dynamicznych na etapie projektowania instalacji OZE może istotnie pomóc w eliminacji wielu potencjalnych problemów eksploatacyjnych (w przypadku instalacji wykorzystujących energię promieniowania słonecznego jest to np. niska wydajność, przegrzewanie się elementów systemu itp.), a także zapewnić długotrwałą, bezpieczną eksploatację projektowanych instalacji.

Pełny tekst (pdf)

1. Kalogirou S., Papamarcou C., Modelling of a Thermosyphon Solar Water Heating System and Simple Model Validation, Renewable Energy, vol. 21, 2000, pp. 471-493.
2. Duffie J.A., William A.B., Solar Engineering of Thermal Processes, John Wiley & Sons, Inc., New York 1991.
3. DeSoto W., Klein S.A., Beckman W.A., Improvement and validation of a model for PV array performance, Solar Energy Journal, vol. 80, 2006, pp. 78-88.
4. Sornek K., Rzepka K., Mirowski T., Uwarunkowania środowiskowe projektowania budynków energooszczędnych i pasywnych: aktywne i pasywne systemy słoneczne, Rynek Instalacyjny, nr 3, 2015, s. 47-52.
5. Mirowski T., Sornek K., Potencjał energetyki prosumenckiej w Polsce na przykładzie mikroinstalacji fotowoltaicznych w budownictwie indywidualnym, Polityka Energetyczna, t. 18, z. 2, 2015, s. 73-84.