Κεφάλαιο 4: ΘΕΡΜΙΚΑ ΦΟΡΤΙΑ. 4.1 Φορτίο παραγωγής ζεστού νερού. 4.2 Φορτίο θέρμανσης χώρων κατοικίας. 4.3 Φορτίο κολυμβητικών δεξαμενών

Σχετικά έγγραφα
Συστήματα ηλιακής ενέργειας Άμεση μετατροπή σε θερμότητα.

ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ Sun power Καπλάνη

Επίπεδοι Ηλιακοί Συλλέκτες. Γ. Λευθεριώτης Αναπλ. Καθηγητής Γ. Συρροκώστας Μεταδιδακτορικός Ερευνητής

Εξοικονόμηση Ενέργειας με χρήση Ηλιακών Θερμικών Συστημάτων. Δρ. Γεώργιος Μαρτινόπουλος Σχολή Επιστημών Τεχνολογίας Διεθνές Πανεπιστήμιο της Ελλάδος

Τ Ε Χ Ν Ο Λ Ο Γ Ι Α Κ Λ Ι Μ Α Τ Ι Σ Μ Ο Υ ( Ε ) - Φ Ο Ρ Τ Ι Α 1

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΚΤIΡΙΩΝ - TEE KENAK

Βοηθητική Ενέργεια. Φορτίο. Αντλία φορτίου. Σχήμα 4.1.1: Τυπικό ηλιακό θερμικό σύστημα

Συστήματα Ηλιοθερμίας Ημερίδα ΠΣΔΜ-Η 4 Ιουλίου 2014

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας ΙΙ ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ: ΗΛΙΑΚΟΙ ΘΕΡΜΙΚΟΙ ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ (ΜΕΡΟΣ Β) Ώρες Διδασκαλίας: Τρίτη 9:00 12:00. Αίθουσα: Υδραυλική

ΗλιακοίΣυλλέκτες. Γιάννης Κατσίγιαννης

Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών, Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας ΠΜΣ ΜΜ016: ΗΛΙΑΚΑ ΘΕΡΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ( ) Διδάσκων: Καθηγητής Δημήτρης Βαλουγεώργης

Θερμοδυναμικά ηλιακά συστήματα σχεδιασμός και προσδιορισμός απόδοσης

DEMAND SIDE MANAGEMΕNT (D.S.M.) ΣΕ ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΜΕ ΗΛΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Παρούσα κατάσταση και Προοπτικές

ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ TEE - KENAK

Κάνετε τη γραφική παράσταση του συντελεστή απόδοσης. Επίσης βρείτε την απόδοση του συλλέκτη για T

4. ΕΠΙΠΕ ΟΣ ΗΛΙΑΚΟΣ ΣΥΛΛΕΚΤΗΣ.

Ήπιες Μορφές Ενέργειας

Ηλιακά Θερμικά Συστήματα Στον Ξενοδοχειακό τομέα. Δημήτριος Χασάπης Μηχανικός Τεχνολογίας Α.Π.Ε. ΚΑΠΕ Τομέας Θερμικών Ηλιακών Συστημάτων

Εργαστήριο ΑΠΕ I. Ενότητα 3: Ηλιακοί Συλλέκτες: Μέρος Γ «Μέθοδος των Καμπυλών f, F-Chart Method»

ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΙ ΕΙΝΑΙ?

Είδη Συλλεκτών. 1.1 Συλλέκτες χωρίς κάλυμμα

Επίδραση του συνδυασμού μόνωσης και υαλοπινάκων στη μεταβατική κατανάλωση ενέργειας των κτιρίων

H κατανομή του Planck για θερμοκρασία 6000Κ δίνεται στο Σχήμα 1:

Εργαστήριο ΑΠΕ I. Ενότητα 3: Ηλιακοί Συλλέκτες: Μέρος Β «Πειραματική Μελέτη Ηλιακών Θερμικών Συστημάτων»

ΘΕΩΡΗΤΙΚΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΑΝΑΚΛΑΣΤΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ

Ετήσια απόδοση συστημάτων θέρμανσης

Μάθηµα: ιαχείριση Ενέργειας και Περιβαλλοντική Πολιτική. Καθηγητής Ιωάννης Ψαρράς. Εργαστήριο Συστηµάτων Αποφάσεων & ιοίκησης

ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ: ΘΕΡΜΑΝΣΗ ΑΕΡΑ

Χρήση Θερμικών Ηλιακών Συστημάτων. Τεχνολογίες Θέρμανσης Εξωτερικών Κολυμβητικών Δεξαμενών με χρήση ΘΗΣ. Συλλέκτες χωρίς κάλυμμα. Επίπεδοι Συλλέκτες

to edit Master title style

ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΩΝ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΡΥΘΜΙΣΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ. Δρ. Λυκοσκούφης Ιωάννης

Τεχνολογίες Θέρμανσης Εξωτερικών Κολυμβητικών Δεξαμενών με χρήση ΘΗΣ

V Περιεχόμενα Πρόλογος ΧΙΙΙ Κεφάλαιο 1 Πηγές και Μορφές Ενέργειας 1 Κεφάλαιο 2 Ηλιακό Δυναμικό 15

Κτήρια Μηδενικής Ενέργειας Σχεδιασμός και ανάλυση ενεργειακού ισοζυγίου Παράδειγμα στη Μυτιλήνη

ΥΛΙΚΑ ΓΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

Ηλιακή Θέρμανση Ζεστό Νερό Χρήσης Ζ.Ν.Χ

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΑΠΟΔΟΣΗ ΚΤΗΡΙΩΝ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΟΔΗΓΙΕΣ (Τ.Ο.Τ.Ε.Ε.)

ΠΜΣ: «Τεχνο-οικονομικά συστήματα»

Εφαρμογές θερμογραφίας στην ενεργειακή απόδοση των κτηρίων

Κ.Εν.Α.Κ. Διευκρινίσεις εφαρμογής σε Ενεργειακές Επιθεωρήσεις (& Μελέτες) Δημήτρης Μαντάς, μηχανολόγος μηχανικός Ε.Μ.Π., M.Sc.

Ενσωμάτωση Ηλιακών Θερμικών σε κτίρια: Η σημαντική συμβολή των ηλιακών θερμικών συστημάτων στην ενεργειακή απόδοση των κτιρίων

Συστήματα Ανάκτησης Θερμότητας

Κατευθύνσεις και εργαλεία για την ενεργειακή αναβάθμιση κτιρίων

5. Κυκλώματα θέρμανσης Χώρου. Δημήτρης Χασάπης

ΕΝΣΩΜΑΤΩΣΗ ΑΠΕ ΣΤΑ ΚΤΗΡΙΑ. Ιωάννης Τρυπαναγνωστόπουλος Αναπληρωτής Καθηγητής, Τμήμα Φυσικής Παν/μίου Πατρών

3.3 ΕΠΙΜΕΡΙΣΜΟΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

α. Όταν από έναν αντιστάτη διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα, η θερμοκρασία του αυξάνεται Η αύξηση αυτή συνδέεται με αύξηση της θερμικής ενέργειας

Διαχείριση Ηλεκτρικής Ενέργειας Ζήτηση Ηλεκτρικής Ενέργειας-Φορτίο

ΜΙΛΑΜΕ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΑ Όπου Μ, εγκατάσταση τοποθέτηση µόνωσης

Προβλήµατα και Προοπτικές στην Αναβάθµιση Κοινωνικής Κατοικίας: Η Περίπτωση του Ηλιακού Χωριού

Θερμο-οικονομική απόδοση Ηλιακών Αμφιθέρμων (Solar Combi) Απόστολος Ευθυμιάδης,

Γεωθερμία Εξοικονόμηση Ενέργειας

ΛΕΩΝΙΔΑΣ ΜΠΑΚΟΥΡΑΣ ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ ΕΜΠΟΡΙΚΩΝ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΩΝ Ε.Π.Α. ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ Α.Ε.

800 W/m 2 χρησιμοποιώντας νερό ως φέρον ρευστό με Tf, in. o C και παροχή m W/m 2 με θερμοκρασία περιβάλλοντος Ta.

kwh/m > 2300

ΚΑΤΟΙΚΙΑ ΤΕΧΝΙΚΗ ΕΚΘΕΣΗ. Από : Ηµ/νία :

ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΤΗΡΙΩΝ. Εύη Τζανακάκη Αρχιτέκτων Μηχ. MSc

Γρηγόρης Οικονοµίδης, ρ. Πολιτικός Μηχανικός

Αντλίες θερμότητας πολλαπλών πηγών (αέρας, γη, ύδατα) συνδυασμένης παραγωγής θέρμανσης / ψύξης Εκδήλωση ελληνικού παραρτήματος ASHRAE

Θέρμανση θερμοκηπίων με τη χρήση αβαθούς γεωθερμίας γεωθερμικές αντλίες θερμότητας

ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ ΜΕΡΟΣ Α

Επικεφαλής στο Τμήμα Κατασκευών Data Centers της Cosmote & Ενεργειακός επιθεωρητής

Τεχνική Υδρολογία (Ασκήσεις)

(1) ταχύτητα, v δεδομένη την πιο πάνω κατανομή θερμοκρασίας; 6. Γιατί είναι σωστή η προσέγγιση του ερωτήματος [2]; Ποια είναι η

ΟΔΗΓΟΣ ΧΡΗΣΗΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ TRNSYS για ΗΘΣ

Μετεωρολογία Κλιματολογία (ΘΕΩΡΙΑ):

17.2 C (Η θερμοκρασία αυτή έχει βρεθεί μετά από σειρά επαναλήψεων και ο κώδικας

Αναθεώρηση ΚΕΝΑΚ 2017 και Τ.Ο.T.Ε.Ε /2017 Ανασκόπηση των αλλαγών

«Πράσινες» Λύσεις Για «Πράσινες» Κατοικίες, Εταιρίες...

ΗΛΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΣΤΑ ΚΤΗΡΙΑ

Κατάλογοι με ενδεικτικά μέτρα βελτίωσης της ενεργειακής απόδοσης στο πλαίσιο του Καθεστώτος Επιβολής

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ASHRAE. «European ERP 2018 Directive & Revised TOTEE KENAK 2017»

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

ΚΑΤΟΙΚΙΑ ΤΕΧΝΙΚΗ ΕΚΘΕΣΗ. Από : Ηµ/νία :

ηλεκτρικό ρεύμα ampere

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΑΝΑΛΥΣΗΣ / ΠΡΟΤΑΣΗΣ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ & ΒΕΛΤΙΩΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ

Αγωγοί και καλώδια. Τ.Ε.Ι. Κρήτης Σ.Τ.ΕΦ./ Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Τ.Ε. Εργαστήριο Υψηλών Τάσεων. Ηλεκτρικές Εγκαταστάσεις Ι

Εξοικονόμησης Ενέργειας στα Κτίρια

ΟΔΗΓΟΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΕΡΓΩΝ ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΗΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΠΟΔΟΤΙΚΟΤΗΤΑ

Θερμικά Ηλιακά Συστήματα: Τεχνολογικές Παράμετροι και Καλές Πρακτικές

ΑΝΑΘΕΩΡΗΣΗ ΤΟΤΕΕ :

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (Α.Π.Ε.)

New Technologies on Normal Geothermal Energy Applications (in Smart-Social Energy Networks )

ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΣ Ενότητα 5

Υφιστάμενη ενεργειακή κατάσταση κτιριακού αποθέματος

Συστήματα διαχείρισης για εξοικονόμηση ενέργειας στα κτίρια

Ενδεδειγμένες Ενεργειακές Παρεμβάσεις στο Κέλυφος και στις ΗΜ Εγκαταστάσεις Κατοικιών

ΔΠΜΣ: «Τεχνοοικονομικά Συστήματα» Διαχείριση Ενεργειακών Πόρων

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΥΣΚΕΥΩΝ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ. 1η ενότητα

ΤΕΙ ΚΑΒΑΛΑΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

ΤΕΕ - ΚΕΝΑΚ. Ενότητα 6 η. Δημήτρης Ταμπάκης Δρ. Ηλεκτρολόγος Μηχανικός Επιστημονικός Συνεργάτης Εργαστηρίου ΣΗΕ

Explorer.

Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Κλιματισμός

Ετήσια απόδοση συστημάτων θέρμανσης

ΟΔΗΓΟΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΕΡΓΩΝ ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΗΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΠΟΔΟΤΙΚΟΤΗΤΑ ΕΚΔΟΣΗ 2.0

ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟ ΟΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΩΝ ΤΙΡΙΑΙΑ

υναµικό Εξοικονόµησης Ενέργειας στα ηµόσια Κτίρια Έργο ΥΠΑΝ-ΚΑΠΕ: 25 Ενεργειακές Επιθεωρήσεις σε ηµόσια Κτίρια

Solar Combi & Solar Combi plus

1 ο Λύκειο Ναυπάκτου Έτος: Τμήμα: Α 5 Ομάδα 3 : Σίνης Γιάννης, Τσιλιγιάννη Δήμητρα, Τύπα Ιωάννα, Χριστοφορίδη Αλεξάνδρα, Φράγκος Γιώργος

Transcript:

Κεφάλαιο 4: ΘΕΡΜΙΚΑ ΦΟΡΤΙΑ 4.1 Φορτίο παραγωγής ζεστού νερού 4.2 Φορτίο θέρμανσης χώρων κατοικίας 4.3 Φορτίο κολυμβητικών δεξαμενών 4.4 Βιομηχανικά ενεργειακά φορτία Αναφορές: 1. J. A. Duffie, W. A. Beckmn, Solr Engineering of Terml Processes, Jon Wiley & Sons, NY, 1991 2. J.R. Howell, R.B. Bnnerot, G.C. Vliet, Solr-Terml Energy, McGrw Hill, 1982 3. Σ. Καπλάνης, Ήπιες Μορφές Ενέργειας ΙΙ - Ηλιακή Μηχανική, Ίων, 2004, ISBN: 978-960-411-430-6

4.1 Φορτίο παραγωγής ζεστού νερού χρήσης Τα περισσότερα συστήματα ζεστού νερού χρήσης (ΖΝΧ) σχεδιάζονται να παρέχουν περίπου 70-110L νερό την ημέρα ανά άτομο σε θερμοκρασία 60 ο C. Δυστυχώς η κατανάλωση του ΖΝΧ στη διάρκεια της ημέρας δεν συνδέεται καλά με τη διαθεσιμότητα της ηλιακής ακτινοβολίας. Οι χρονικές στιγμές μεγάλης ζήτησης σε κατοικίες είναι νωρίς το πρωί ή αργά το απόγευμα. Για το λόγο αυτό η αποθήκευση της θερμικής ενέργειας είναι απαραίτητη. Πίνακας: ΖΝΧ στη διάρκεια της ημέρας Ώρα 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 Kg/ 7 13 20 24 20 12 11 13 10 7 7 10 20 32 25 20 16 16 16 5

Το ολικό θερμικό φορτίο ισούται με το φορτίο θέρμανσης του νερού συν τις απώλειες δεξαμενής αποθήκευσης και κυκλώματος: L mc T T UA T T W p d s t st T d : θερμοκρασία ΖΝΧ ή στη δεξαμενή αποθήκευσης (60C για τον ηλιακό θερμοσίφωνα) T s: θερμοκρασία δικτύου ύδρευσης T st : θερμοκρασία δεξαμενής αποθήκευσης, δεξαμενή t T: θερμοκρασία περιβάλλοντος κοντά στη UA : συντελεστής θερμικών απωλειών επί την επιφάνεια δεξαμενής αποθήκευσης m : μαζική παροχή ΖΝΧ (προκύπτει από πίνακες ανάλογα τη περίπτωση, 45 L/άτομο για ηλιακό θερμοσίφωνα Πίνακας: Μέση ημερήσια κατανάλωση νερού ανά άτομο για μερικές εφαρμογές Είδος κτηρίου Σχολεία Νοσοκομεία Ξενοδοχεία Γραφεία Γυμναστήρια Κατανάλωση (L) 5 60 80 6 40

4.2 Φορτίο θέρμανσης χώρων Ο λεπτομερής σχεδιασμός των θερμικών φορτίων κτηρίων γίνεται με διάφορες μεθόδους και είναι αντικείμενο μαθημάτων όπως Κλιματισμός, Θέρμανση-Ψύξη, κ.τ.λ. Σχήμα 4.1: Θερμικές απώλειες από διάφορα δομικά στοιχεία του κελύφους ενός κτηρίου

Παρουσιάζεται εν συντομία η μέθοδος των βαθμοημερών. Η μέθοδος των βαθμοημερών βασίζεται στη βασική αρχή ότι οι θερμικές απώλειες ενός κτιρίου (χώρου) είναι ανάλογες της θερμοκρασιακής διαφοράς ανάμεσα στις θερμοκρασίες του χώρου και του περιβάλλοντος. L : ρυθμός ενέργειας που προστίθεται στο κτήριο. g : ρυθμός ενέργειας που παράγεται εντός του κτηρίου από τους ενοίκους, τον φωτισμό, τις οικιακές συσκευές, την εισερχόμενη ηλιακή ακτινοβολία, κ.τ.λ. Θερμικό ισοζύγιο στο κτήριο: L g UA T T Θερμοκρασία βάσης ή αναφοράς ή ισορροπίας T b είναι η θερμοκρασία κατά την οποία η εντός του κτηρίου παραγόμενη θερμότητα ισούται με τις απώλειες: g g UA T Tb T b T UA

Εάν η παραπάνω εξίσωση ισορροπίας λυθεί για τη θερμοκρασία του κτηρίου T και αντικατασταθεί στην αρχική εξίσωση προκύπτει L UA T T b που αντιπροσωπεύει το στιγμιαίο θερμικό φορτίο που πρέπει να μεταφερθεί στο κτήριο ώστε η εσωτερική θερμοκρασία να είναι T. Ολοκληρώνοντας την παραπάνω σχέση προκύπτει το μηνιαίο θερμικό φορτίο mont L UA T T dt b με το + να σημαίνει ότι μετρώνται μόνο θετικές τιμές της θερμοκρασιακής διαφοράς. L UA DD Εάν το ολοκλήρωμα υπολογίζεται αριθμητικά τότε: όπου DD είναι οι βαθμοημέρες (number of degree-dys), δηλαδή ο αριθμός που δείχνει τη διαφορά μεταξύ της θερμοκρασίας βάσης T b και της μέσης θερμοκρασίας περιβάλλοντος μίας ημέρας T.

Παράδειγμα: T 15C, T 18.33 ο C (65F) DD=18.33 15 3.33 ο C-ημέρες b Οι βαθμοημέρες ενός μήνα DD προκύπτουν προσθέτοντας τις διαφορές κάθε ημέρας: m b DD T T mont m Σημείωση: Εάν η ποσότητα UA είναι σε W/C και οι βαθμοημέρες DD σε C-dys θα πρέπει για να προκύψει το θερμικό φορτίο σε Joule η σχέση να πολλαπλασιαστεί με 3600 24. L 24 r / dy 3600 s / r UA W / o C DD o C dy 243600 UA DD[Joule] Ως θερμοκρασία βάσης έχει καθιερωθεί η θερμοκρασία Tb 18.33 ο C (65F) που αντιστοιχεί σε μέση θερμοκρασία δωματίου T 24 ο C.

Τονίζεται ότι ο σχεδιασμός των θερμικών φορτίων βασίζεται στη θερμοκρασιακή διαφορά Tb T και όχι στην διαφορά T T,min, όπου T,min είναι η ελάχιστη θερμοκρασία. Σημείωση: Η συγκεκριμένη θερμοκρασία βάσης βασίζεται σε παλαιά δεδομένα και τώρα μπορεί να αναθεωρηθεί προς τα κάτω, αφού τα κτήρια είναι καλύτερα μονωμένα και η εσωτερικά παραγόμενη θερμική ενέργεια μεγαλύτερη. Πίνακας: Βαθμοημέρες ανά μήνα για τη Θες/νίκη και το Σικάγο με Tb 18.33 ο C Σεπτ. Οκτ. Νοεμ. Δεκ. Ιαν. Φεβ. Μαρ. Απρ. Μάιος Ιουν. Συν. Θες/νίκη 0 70 187 388 396 313 268 130 23 Σικάγο 37 155 392 584 639 556 482 272 126 27 3270 Αντίστοιχα δεδομένα είναι διαθέσιμα σε πίνακες για όλες τις πόλεις και ζώνες ηλιακού δυναμικού της Ελλάδας. Εναλλακτικά της χρήσης πινάκων ο υπολογισμός γίνεται ως εξής:

Μέσες βαθμοημέρες μήνα: DD o n: αριθμός ημερών μήνα Tb T o n o o m m ln cos 1.698 3/2 mn 0.2041 2 3.396 m: τυπική απόκλιση μηνιαίας μέσης θερμοκρασίας περιβάλλοντος T, T yr : μέσες μηνιαίες και ετήσιες θερμοκρασίες περιβάλλοντος o Επειδή το m δεν υπολογίζεται εύκολα προσεγγίζεται από τη σχέση: 1.45 0.0290T 0.0664 όπου m yr o DDm ntb T yr 12 : όταν η θερμοκρασία ισορροπίας δεν υπερβαίνει κατά 6 βαθμούς τη μέση μηνιαία. i1 T i, 12 T yr 2

Για ψυκτικά φορτία εφαρμόζεται η αντίστοιχη επεξεργασία με Tb 18.33 ο C με τη διαφορά ότι τώρα οι βαθμοημέρες βασίζονται στις ημέρες που T Tb. Σε κτήρια όπου συμβαίνουν μεγάλες και απότομες θερμοκρασιακές διαφορές είναι σημαντικό να λαμβάνεται υπόψη και η θερμοχωρητικότητά τους: C mcp Ti Γνωρίζοντας τη μηνιαία ζήτηση σε θερμικά φορτία είναι εφικτό να σχεδιαστεί το ηλιακό θερμικό σύστημα. i

4.3 Φορτίο κολυμβητικών δεξαμενών Σε κολυμβητικές δεξαμενές η δεξαμενή και το νερό δρουν σαν ηλιακοί συλλέκτες, το νερό να λειτουργεί σαν μέσο αποθήκευσης και οι απώλειες θερμότητας είναι το αναγκαίο θερμικό φορτίο χρήσης. Σε ανοικτές κολυμβητικές δεξαμενές 90% της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας απορροφάται. Η θερμοκρασία του νερού ανάλογα με την τοποθεσία και τις καιρικές συνθήκες (θερμοκρασία, υγρασία, ταχύτητα ανέμου) κυμαίνεται από 25-30 ο C. Οι θερμικές απώλειες είναι 4 ειδών: o ακτινοβολία προς τον ουρανό o συναγωγή με τον αέρα o εξάτμιση o αγωγή μέσα από τα τοιχώματα και τον πυθμένα της δεξαμενής

Από αυτές η πλέον σημαντική είναι η εξάτμιση και οι απώλειες είναι: 1/3 qevp P 35V 43 Tp T p P (kp): πίεση αέρα V (m/s): ταχύτητα ανέμου p: σχετική υγρασία σε θερμοκρασία T p : σχετική υγρασία σε θερμοκρασία T T T Οι απώλειες συναγωγής είναι: q 0.0006 p conv qevp Οι απώλειες ακτινοβολίας είναι: q 4 4 rd Tp Tsky Οι απώλειες αγωγής είναι ασήμαντες p

Σχήμα 4.2: Καθαρές θερμικές απώλειες ανά μονάδα επιφάνειας από κολυμβητικές δεξαμενές. Ταχύτητα ανέμου () V=10km/r, (b) V=20km/r. T p =30 ο C (συνεχής γραμμή), T p =25 ο C (διακεκομμένη γραμμή)

4.4 Βιομηχανικά ενεργειακά φορτία Οι ανάγκες/απαιτήσεις σε βιομηχανικά ενεργειακά φορτία ποικίλουν. Από μελέτες στις ΗΠΑ έχει προκύψει ότι το κλάσμα απαιτούμενης ενέργειας σε θερμοκρασίες κάτω των 100 ο C είναι της τάξης μόλις του 5%. Εάν όμως προστεθεί το κλάσμα απαιτούμενης ενέργειας για προθέρμανση από τους 16 ο C έως την τελική θερμοκρασία που μπορεί τελικά να είναι μεγαλύτερη των 100C τότε το κλάσμα απαιτούμενης ενέργειας σε θερμοκρασίες κάτω των 100 ο C ανέρχεται στο 30% των συνολικών αναγκών. Σχήμα 4.3: Κλάσμα απαιτούμενης ενέργειας ως προς την θερμοκρασία

Στη περίπτωση αυτή η χρήση επίπεδων συλλεκτών για προθέρμανση έχει δυναμική. Σημειώνεται ότι τα βιομηχανικά φορτία ζήτησης σε αντίθεση με αυτά του ΖΝΧ και θέρμανσης χώρων είναι συνήθως μη χρονομεταβαλλόμενα και για το λόγο αυτόν μοντελοποιούνται ευκολότερα. Παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος: Οι ανάγκες και η ζήτηση εξαρτώνται από τους καταναλωτές (βιομηχανία: σταθερά φορτία, κατοικίες: χρονομεταβαλλόμενα φορτία). Σημειώνεται ότι τα αναγκαία ηλεκτρικά φορτία για κλιματισμό σε νότιες περιοχές στη διάρκεια της καλοκαιρινής περιόδου έχουν περιοδικό χαρακτήρα και ταιριάζουν πολύ καλά με τη διαθεσιμότητα ηλιακής ακτινοβολίας. Στις περιπτώσεις αυτές ο ηλιακός κλιματισμός ή η παραγωγή ατμού από ηλιακή ενέργεια έχουν ενδιαφέρον και δυναμική εφόσον οι τεχνικές προτάσεις είναι οικονομικά ελκυστικές.

Σχήμα 4.4: Μέγιστη ηλεκτρική κατανάλωση ανά εβδομάδα για ένα έτος (αριστερά) και στιγμιαία ηλεκτρική κατανάλωση για μία εβδομάδα (δεξιά) σε πόλη στο νότιο τμήμα των ΗΠΑ