hrvatski

Teorijska i eksperimentalna analiza dizalice topline sa solarnim kolektorima

U radu je projektiran i izveden ispitni sustav sa solarnom dizalicom topline s izravnim isparavanjem radne tvari u solarnom kolektoru. Kao izvor topline na isparivaču koristi se Sunčevo zračenje i okolišnji zrak. Osnovni elementi uređaja su poluhermetički stapni kompresor, kompaktni pločasti kondenzator freon-voda, elektronički ekspanzijski ventil i dva paralelno spojena kolektora koji se koriste kao isparivač. Uređaj je opremljen instrumentima i osjetnicima za mjerenje svih relevantnih veličina (temperature, tlaka, protoka, ozračenja, električne snage), te je spojen na sustav za njihovo pohranjivanje i obradu. Proveden je niz mjerenja koja su poslužila boljem razumijevanju sustava. Na temelju mjerenih rezultata određeni su toplinski množitelj dizalice topline i učinkovitost kolektora, te je provedena analiza učinkovitosti sustava za izmjereni niz radnih točaka. Uočen je veliki utjecaj meteoroloških parametara (temperatura okoline, sunčano ozračenje) na ponašanje sustava. Da bi s promjenom meteoroloških parametara održavao visoku vrijednost toplinskog množitelja, sustav se optimira kontrolom kapaciteta kompresora, odnosno protoka radne tvari kroz isparivač/kolektor, uz pomoć frekvencijskog regulatora brzine vrtnje kompresora. Eksperimentalni rezultati su omogućili postavljanje matematičkog modela solarne dizalice topline. Simulacijski model za cjelogodišnju satnu energetsku analizu rada dizalice topline s ostakljenim i neostakljenim kolektorima dao je konzistentne i stabilne rezultate. Ulazne podatke za simulacijski model sustava solarne dizalice topline i klasičnog kolektorskog sustava čine meteorološki podaci o temperaturi okoline i ozračenosti nagnute plohe, orijentirane južno, u klimatskim područjima Splita i Zagreba. Razvijeni simulacijski model omogućuje projektiranje solarnih dizalica topline te ocjenu energetske učinkovitosti dizalice topline sa solarnim kolektorima u odnosu na klasične kolektorske sustave.

dizalica topline; solarni kolektor; Sunčeva energija; učinkovitost kolektora; toplinski množitelj; simulacijski model

nije evidentirano