ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ ΗΛΙΑΚΟΥ ΘΕΡΜΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΓΙΑ ΖΕΣΤΟ ΝΕΡΟ ΧΡΗΣΗΣ

Σχετικά έγγραφα
ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ ΗΛΙΑΚΟΥ ΘΕΡΜΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΓΙΑ ΖΕΣΤΟ ΝΕΡΟ ΧΡΗΣΗΣ

ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟΥ ΗΛΙΑΚΟΥ ΘΕΡΜΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ

ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟΥ ΗΛΙΑΚΟΥ ΘΕΡΜΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ

Προσομοίωση ηλιακού θερμικού συστήματος με τα εξής δεδομένα: Ηλιακή ακτινοβολία και θερμοκρασία περιβάλλοντος:

ΟΔΗΓΟΣ ΧΡΗΣΗΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ TRNSYS για ΗΘΣ

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

Thi=Τ1. Thο=Τ2. Tci=Τ3. Tco=Τ4. Thm=Τ5. Tcm=Τ6

DETERMINATION OF THERMAL PERFORMANCE OF GLAZED LIQUID HEATING SOLAR COLLECTORS

ΕΚΘΕΣΗ ΔΟΚΙΜΩΝ ΔΕΞΑΜΕΝΗΣ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ ΖΕΣΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΣΥΜΦΩΝΑ ΜΕ ΤΟΥΣ ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΥΣ 812/2013 & 814/2013 TEST REPORT

HOMEWORK 4 = G. In order to plot the stress versus the stretch we define a normalized stretch:

Ενότητα 4: Ηλιακά θερμικά συστήματα. Χρήστος Τάντος

ΕΘΝΙΚΟ ΚΕΝΤΡΟ ΕΡΕΥΝΑΣ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ / DEMOKRITOS NATIONAL CENTER FOR SCIENTIFIC RESEARCH

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

Mock Exam 7. 1 Hong Kong Educational Publishing Company. Section A 1. Reference: HKDSE Math M Q2 (a) (1 + kx) n 1M + 1A = (1) =

ΕΚΘΕΣΗ ΔΟΚΙΜΩΝ ΔΕΞΑΜΕΝΗΣ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ ΖΕΣΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΣΥΜΦΩΝΑ ΜΕ ΤΟΝ ΚΑΝΟΝΙΣΜΟ 812/2013 TEST REPORT

ΚΥΠΡΙΑΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ CYPRUS COMPUTER SOCIETY ΠΑΓΚΥΠΡΙΟΣ ΜΑΘΗΤΙΚΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ 24/3/2007

ST-ESCOs. «Χρήση του λογισμικού STESCO για μελέτες σκοπιμότητας συμφωνιών ΕΠΕΥ ΘΗΣ Περίπτωση εφαρμογής» Αριστοτέλης Αηδόνης

Surface Mount Aluminum Electrolytic Capacitors

RECIPROCATING COMPRESSOR CALCULATION SHEET

ANSWERSHEET (TOPIC = DIFFERENTIAL CALCULUS) COLLECTION #2. h 0 h h 0 h h 0 ( ) g k = g 0 + g 1 + g g 2009 =?

ΚΥΠΡΙΑΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ CYPRUS COMPUTER SOCIETY ΠΑΓΚΥΠΡΙΟΣ ΜΑΘΗΤΙΚΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ 11/3/2006

ΕΚΘΕΣΗ ΔΟΚΙΜΩΝ ΔΕΞΑΜΕΝΗΣ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ ΖΕΣΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΣΥΜΦΩΝΑ ΜΕ ΤΟΝ ΚΑΝΟΝΙΣΜΟ 812/2013 TEST REPORT

MARKET INTRODUCTION System integration

Approximation of distance between locations on earth given by latitude and longitude

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

ΕΚΘΕΣΗ ΔΟΚΙΜΩΝ ΔΕΞΑΜΕΝΗΣ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ ΖΕΣΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΣΥΜΦΩΝΑ ΜΕ ΤΟΝ ΚΑΝΟΝΙΣΜΟ 812/2013 TEST REPORT

RECIPROCATING COMPRESSOR CALCULATION SHEET

ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

Surface Mount Multilayer Chip Capacitors for Commodity Solutions

ΚΥΠΡΙΑΚΟΣ ΣΥΝΔΕΣΜΟΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ CYPRUS COMPUTER SOCIETY 21 ος ΠΑΓΚΥΠΡΙΟΣ ΜΑΘΗΤΙΚΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Δεύτερος Γύρος - 30 Μαρτίου 2011

ΔΙΑΔΙΚΤΥΑΚΑ ΠΙΛΟΤΙΚΑ ΣΕΜΙΝΑΡΙΑ SOLAR CV E-SILULATOR

Ενεργειακή Σήμανση Solar Only ηλιακών συστημάτων θέρμανσης νερού

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΚΑΙ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΙΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΚΛΗΡΥΝΣΗΣ ΙΑ ΛΕΙΑΝΣΕΩΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. Περιγραφή της Κίνησης. 2.1 Κίνηση στο Επίπεδο

Aluminum Electrolytic Capacitors (Large Can Type)

Smaller. 6.3 to 100 After 1 minute's application of rated voltage at 20 C, leakage current is. not more than 0.03CV or 4 (µa), whichever is greater.

Homework 8 Model Solution Section

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ ΗΛΙΑΚΩΝ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΜΕ

Proses = 0 / 0 Proses = 0 / 36 16" 4576 / 2.3 Barat : 4833 / Utara : 5941 / 3.05 Proses = 63 / 37 Flow : 9936 / 3.2

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΠΑΡΑΒΟΛΙΚΟΥ ΣΥΛΛΕΚΤΗ ΓΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΣΕ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΕΣ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΚΤΙΣΤΗΣ

UDZ Swirl diffuser. Product facts. Quick-selection. Swirl diffuser UDZ. Product code example:

THE CASE OF HEATING OF THE OPEN SWIMMING POOL OF AMALIADA

Aluminum Electrolytic Capacitors

k A = [k, k]( )[a 1, a 2 ] = [ka 1,ka 2 ] 4For the division of two intervals of confidence in R +

NPI Unshielded Power Inductors

ΕΚΘΕΣΗ ΟΚΙΜΗΣ ΙΕΙΣ ΥΣΗΣ ΒΡΟΧΗΣ RAIN PENETRATION TEST

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

RECIPROCATING COMPRESSOR CALCULATION SHEET ISOTHERMAL COMPRESSION Gas properties, flowrate and conditions. Compressor Calculation Sheet

ST5224: Advanced Statistical Theory II

Section 8.3 Trigonometric Equations

Boilers & Buffers for Heat Pumps Ειδικά Δοχεία για Αντλίες Θερμότητας

5.4 The Poisson Distribution.

Calculating the propagation delay of coaxial cable

Μετρήσεις ηλιοφάνειας στην Κύπρο

Heat exchanger. Type WT. For the reheating of airflows in rectangular ducting PD WT 1. 03/2017 DE/en

ΣΥΜΦΩΝΑ ΜΕ ΤΟ ΠΡΟΤΥΠO ΕΛΟΤ ΕΝ 12897:2006

2. THEORY OF EQUATIONS. PREVIOUS EAMCET Bits.

Pg The perimeter is P = 3x The area of a triangle is. where b is the base, h is the height. In our case b = x, then the area is

Physical DB Design. B-Trees Index files can become quite large for large main files Indices on index files are possible.

Instruction Execution Times

Project: Brimsmore, Ye... Job no: C08127 Designed By kristian Checked By Network W Network Design Table for OUTFALL B.SWS

Σχεδιασμός και διαστασιολόγηση συστημάτων ΘΗΣ Σεμινάριο Κεντρικών Ηλιακών Συστημάτων ΕΒΗΕ. Δημήτρης Χασάπης Μηχ. Τεχνολογίας Α.Π.Ε.

1. PV modules 2. Wind Generator 3. Charge Controllers 4. Battery Bank 5. Inverter 6. Fuse box 7. AC appliances

LS series ALUMINUM ELECTROLYTIC CAPACITORS CAT.8100D. Specifications. Drawing. Type numbering system ( Example : 200V 390µF)

Math 6 SL Probability Distributions Practice Test Mark Scheme

the smartest energy Floor standing DHW (Domestic Hot Water) storage tanks for Forced Circulation Solar systems

ΕΘΝΙΚΟ ΚΕΝΤΡΟ ΕΡΕΥΝΑΣ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ / DEMOKRITOS NATIONAL CENTER FOR SCIENTIFIC RESEARCH


Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές IV

DATA SHEET Surface mount NTC thermistors. BCcomponents

Journal of the Institute of Science and Engineering. Chuo University

Απόκριση σε Μοναδιαία Ωστική Δύναμη (Unit Impulse) Απόκριση σε Δυνάμεις Αυθαίρετα Μεταβαλλόμενες με το Χρόνο. Απόστολος Σ.

DC-DC Constant Current Step-Down LED driver LDD-300L LDD-350L LDD-500L LDD-600L LDD-700L CURRENT RANGE

ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ Sun power Καπλάνη

Exercises 10. Find a fundamental matrix of the given system of equations. Also find the fundamental matrix Φ(t) satisfying Φ(0) = I. 1.

Homework 3 Solutions

Κάντε ψύξη με τον ήλιο και μειώστε την κατανάλωση έως και 60% ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ SOLARCOOL ΓΙΑ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟ ΚΑΙ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΨΥΞΗ

Matrices and Determinants

Εισαγωγή στη Fortran. Μάθημα 3 ο. Ελευθερία Λιούκα

Θερμοδυναμικά ηλιακά συστήματα σχεδιασμός και προσδιορισμός απόδοσης

Thin Film Chip Resistors

- 1+x 2 - x 3 + 7x x x x x x 2 - x 3 - -

Main source: "Discrete-time systems and computer control" by Α. ΣΚΟΔΡΑΣ ΨΗΦΙΑΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΔΙΑΛΕΞΗ 4 ΔΙΑΦΑΝΕΙΑ 1

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟN ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ ΚΑΙ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΗΛΙΑΚΩΝ ΣΥΛΛΕΚΤΩΝ ΜΕ ΥΓΡΟ ΚΑΙ ΔΙΑΦΑΝΕΣ ΚΑΛΥΜΜΑ ΣΥΜΦΩΝΑ ΜΕ ΤΟ ΠΡΟΤΥΠΟ ISO 9806

Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές IV

[1] P Q. Fig. 3.1

FORTRAN & Αντικειμενοστραφής Προγραμματισμός ΣΝΜΜ 2017

ΔΡΑΣΗ ΕΘΝΙΚΗΣ ΕΜΒΕΛΕΙΑΣ. «ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ 2009» ΠΡΑΞΗ Ι:«Συνεργατικά έργα μικρής και μεσαίας κλίμακας»

Fin coil calculation with NTU

Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές IV

20/01/ of 8 TOW SSD v3. C 2.78AC Σ Cumul. A*C. Tc 1 =A14+1 =B14+1 =C14+1 =D14+1 =E14+1 =F14+1 =G14+1 =H14+1 =I14+1 =J14+1 =K14+1

Εργαστήριο ΑΠΕ I. Ενότητα 3: Ηλιακοί Συλλέκτες: Μέρος Α. Πολυζάκης Απόστολος / Καλογήρου Ιωάννης / Σουλιώτης Εμμανουήλ

65W PWM Output LED Driver. IDLV-65 series. File Name:IDLV-65-SPEC

9.09. # 1. Area inside the oval limaçon r = cos θ. To graph, start with θ = 0 so r = 6. Compute dr

ΕΘΝΙΚΟ ΚΕΝΤΡΟ ΕΡΕΥΝΑΣ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ / DEMOKRITOS NATIONAL CENTER FOR SCIENTIFIC RESEARCH

Other Test Constructions: Likelihood Ratio & Bayes Tests

PARTIAL NOTES for 6.1 Trigonometric Identities

Αν βάλουμε δίκτυο (αριστερά) Αν προσθέσουμε γεννήτρια (δεξιά) και συνδυασμό με ΑΠΕ κάτω... Εικόνα 1 Προσθαφαίρεση συνιστωσών

Ηλιακά Θερμικά Συστήματα σε Υφιστάμενες Κατοικίες. Δημήτριος Χασάπης Μηχανικός Τεχνολογίας Α.Π.Ε. ΚΑΠΕ Τομέας Θερμικών Ηλιακών Συστημάτων

Transcript:

ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ ΗΛΙΑΚΟΥ ΘΕΡΜΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΓΙΑ ΖΕΣΤΟ ΝΕΡΟ ΧΡΗΣΗΣ Τροποποιήσεις και προσθήκες κώδικα βασικού ΗΘΣ Στο υπάρχον λογισμικό υπάρχουν οι εξής προϋποθέσεις: Σταθερό φορτίο Δεξαμενή αποθήκευσης σε ομογενοποιημένη κατάσταση Για να προσομοιωθούν τα συστήματα ζεστού νερού χρήσης πρέπει να εφαρμοστούν οι εξής αλλαγές στον υπάρχοντα κώδικα: Εισάγονται μεταβλητές ελέγχου για να προσδιορίζεται πότε ένα σύστημα είναι ΖΝΧ, πότε έχει χρονομεταβαλλόμενο φορτίο και πότε έχει δεξαμενή με διαστρωμάτωση. Insert type of solar thermal system, idhw=1 for domestic how water idhw=0 Insert type of load, for constant load sload=0, for time dependent load sload=1 sload=0 Enter type of storage, mixed itypst=1 or itypst=0 for stratified storage itypst=0 Αν η θερμοκρασία της δεξαμενής αποθήκευσης είναι μικρότερη από τη θερμοκρασία του φορτίου τότε ένα ποσοστό του φορτίου πάλι δίνεται από την ηλιακή ενέργεια, έστω και μικρό. Άρα, χρειάζεται συνθήκη ελέγχου που θα καθορίζει ότι το ηλιακό θερμικό σύστημα είναι ζεστού νερού χρήσης και στη συνέχεια προστίθεται η συνθήκη ελέγχου Tst t Tsup η οποία κλείνει το κύκλωμα χρήσης όταν ισχύει η συνθήκη. Επίσης, όταν Tst t Tload ισχύει, το φορτίο κάλυψης δίνεται από: Tst Tsup f T T load sup Το φορτίο ΖΝΧ συνήθως είναι μεταβλητό και η παροχή νερού είναι διαφορετική για κάθε ώρα της ημέρας. Άρα, χρειάζεται να εισαχθεί στο κώδικα ένας πίνακας όπου για κάθε ώρα υπάρχει μια ωριαία παροχή νερού. Συνήθως το προφίλ του φορτίου είναι ίδιο για κάθε μέρα οπότε τα στοιχεία είναι για 24 ώρες.

if (sload==1 ) then Load input, sload=1 for time dependent load otherwise sload=0 for contant load Insert load time in minutes, 24 points hr = (/ 360, 420, 480, 540, 600,660,720,780,840,900,960,1020,1080,1140,1200,1260,1320,1380,1440,60,120,180,240,300 /) Insert load in kg/h, 24 points if it is DHW system ml_u=(/ 5.9,14.4,20.0,23.8,20.3,12.5,10.6,13.8,8.4,6.3,6.0,10.0,20.2,32.0,26.4,20.7,14.5,14.2,0.3,5.9,0.0,0.0,0.0,0.0 /) bqload=0 hr_load=24 Hours of the RAND profile DO i=1,hr_load mload=ml_u(i)/3600 print*,ml_u(i),hr(i) qload=mload*(tlmin-tsup)*c if (qload>bqload) then bqload=qload Find maximum load in order to find flow rate for stratified storage END DO Ql=0; Insert load mass flow ml [Kg/s] mload= Insert load QL [W] qload=451.8 bqload=qload ql=qload Επειδή στο συστήματα ΖΝΧ τοποθετείται βάνα ανάμιξης, το θερμικό φορτίο που μεταφέρεται από το δοχείο αποθήκευσης Q L t δίνεται από Q L t m L t c Tst t Tsup με Q Load m L t ct st t Tsup Άρα, το Q L t είναι διαφορετικό από το Q Load. if (sload==1) then Do i=1,hr_load if (hr(i)==((t-(daycount-1)*24*60))) then mload=ml_u(i)/3600 qload=mload*(tlmin-tsup)*c end do if (idhw==1) then if (itypst==0) then For stratified storage tlin=tstrat(1) ml=qload/((tlin-tsup)*c) ql=ml*(tlin-tsup)*c

Για τη διαστρωμάτωση της δεξαμενής αποθήκευσης χρειάζεται να ορίσουμε πόσες στοιβάδες θα χρησιμοποιηθούν καθώς και τις αρχικές τους θερμοκρασίες. Insert the number of divisions for stratified, maximum is 10, suggested is 3-5 nodiv=5 Insert initial storage temp for each division [K] if (itypst==0) then Do i=1,nodiv Tstrat(i)=320-i*5 End do Υπολογίζεται η μέγιστη παροχή για το φορτίο έτσι ώστε συγκριθεί με τη παροχή του συλλέκτη και να υπολογιστεί το χρονικό βήμα Δt. if iddhw=0 then it is not a Domestic Hot Water system and the load is constant if (idhw==0.and. sload==0) then Insert load mass flow ml [Kg/s] ml=0.1666 flwmax=ml Insert load QL [W] ql=4200 We have to find the maximum flow rate in order to find the correct dt for stratified storage. if (tlmin<tsup) then flwmax=500. if (idhw==1) then flwmax=bqload/(c*(tlmin-tsup)) In case maximum flow rate is 0, we have to avoid Nan. If (flwmax<0.or. flowmax==0) then flwmax=0.001 if (itypst==0) then mstrat=max(mc,flwmax) delta=.1*mst/(nodiv*mstrat*c) The maximum flow rate in order to ensure the steadiness for the storage if (delta>tr) then delta=tr delta=tr/(int(tr/delta)+1) print*,flwmax,bqload,delta Εισάγεται συνθήκη ελέγχου μέσα στο κύριο loop για τη δεξαμενή με διαστρωμάτωση έτσι ώστε να επιλέγεται T Tstrat T Tstrat n με 1 και n να είναι η αρχική και η τελευταία στοιβάδα. και lin, 1 f, in

if (itypst==1) then Tfin=Tst Tfin=Tstrat(NODIV) Tlin=Tstrat(1) Κάποιες ακόμα συνθήκες ελέγχου τροποποιούνται για δεξαμενή με διαστρωμάτωση και για το σύστημα ΖΝΧ. If (DTl>0) then if (idhw==1) then If the system is dhw then the control about the load is different if (itypst==1) then Mixed tank If (Tst<Tsup) then dl=1 Stratified tank If (Tlin<Tsup) then dl=1 if (itypst==1) then Mixed tank If (Tst<Tlmin) then dl=1 Stratified tank If (Tstrat(1)<Tlmin) then dl=1 Επίσης, χρησιμοποιείται η εξίσωση του κεφαλαίου 5 για τη θερμοκρασία κάθε στοιβάδας. Χρειάζονται έλεγχοι έτσι ώστε όταν το ρευστό εισέρχεται σε συγκεκριμένη στοιβάδα τότε να αλλάζει η εσωτερική ενέργεια στις επάνω ή στις κάτω στοιβάδες.

if (itypst==1) then Mixed tank Tlin=Tst Tlout=Tlin-Dtl Qst=dc*Qu-dl*Ql-Ust*Ast*(Tst-Ta) Tst=Tst+Qst*60/mst Stratified tank Tlin=Tstrat(1) frlcst=mc*c*delta*dc/(mst/nodiv) frldst=ml*c*delta*dl/(mst/nodiv) Do i=1,nodiv sum_fm=0;sum_gm=0;fm(i)=0;gm(i)=0 if (i>1) then if (Tfout>Tstrat(i).and. Tfout<Tstrat(i-1) ) then fm(i)=1 fm(i)=0 Do j=1,i-1 sum_fm=sum_fm+fm(j) end do cld(i)=(tstrat(i-1)-tstrat(i))*sum_fm if (Tfout>Tstrat(i) ) then fm(i)=1 fm(i)=0 sum_fm=0 cld(i)=0 if (i<nodiv) then if (Tlout<Tstrat(i).and. Tlout>Tstrat(i+1)) then gm(i)=1 gm(i)=0 Do j=i+1,nodiv sum_gm=sum_gm+gm(j) end do ldd(i)=(tstrat(i+1)-tstrat(i))*sum_gm if (Tlout<Tstrat(i)) then gm(i)=1 gm(i)=0 sum_gm=0 ldd(i)=0 Tsttmp(i)=Tstrat(i)+frlcst*(fm(i)*(Tfout-Tstrat(i))+cld(i))+frldst*(gm(i)*(Tlout-Tstrat(i))+ldd(i))- ust*(ast/nodiv)*(tstrat(i)-ta)*delta/(mst/nodiv) qst=qst+mst*(tsttmp(i)-tstrat(i))/(60*nodiv) Tstrat(i)=Tsttmp(i) end do

Υπολογίζεται η επιφάνεια δεξαμενής σε περίπτωση που δίνεται ο όγκος της δεξαμενής και ο λόγος μήκος προς διάμετρο της δεξαμενής. Storage area calculation if Ast is not given and the volume storage is given if (Ast<0) then Vst=mst/(rho*c) Lst=(4.*Vst*(Rlndia**2)/pi)**0.333 dst=lst/rlndia Ast=pi*(dst/2+lst) Ο κώδικας δίνεται στο Παράρτημα.

Παράδειγμα προσομοίωσης 0 Από τις σημειώσεις του μαθήματος δίνονται τα εξής χαρακτηριστικά : Ουάσιγκτον, 38 51 Συλλέκτης: Επίπεδος, διπλής υάλωσης, επιλεκτική επιφάνεια απορρόφησης A 5m 2, 0.85, U 4.21W/(m 2 o C), F 0.854, m 4.94 kg/min eff Δοχείο αποθήκευσης: 1294 st Mc kj/k, U 0.931 W/(m 2 o C) Φορτίο ζήτησης: Θερμοκρασίες νερού δικτύου Tsup 289 Κ και φορτίου T 322 Κ st R Load Πίνακας 1: Χρονικά μεταβαλλόμενο φορτίο ζήτησης Ώρα 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 24-1 Kg/h 6 142 20 24 20 12 11 14 9 7 7 10 20 30 25 20 14 14 6 Η προσομοίωση γίνεται για χρονική περίοδο 10 ημερών τον Ιανουάριο και Ιούλιο και απαιτείται η ηλιακή ακτινοβολία κατά τη διάρκεια της ημέρας. Από τις σημειώσεις του μαθήματος προκύπτει ότι: q q t 7.2 qs Jan sin, 0, 4.8 S, January,,max 9.6 t 6 qsjuly sin, 0, 6 SJuly,,,max 12 t με q,,max 400W/m 2 SJan t με q,,max 700 W/m 2 SJuly Τα αποτελέσματα του Πίνακα 1 μπορούν να συγκριθούν με το πίνακα αποτελεσμάτων που έχουν δοθεί στις σημειώσεις του μαθήματος. Μήνας Φορτίο Αποθήκευση Κλάσμα φορτίο από ΗΘΣ Πίνακας 2: Αποτελέσματα για διαφορετικές περιπτώσεις φορτίου και δεξαμενής Ιανουάριος Ιούλιος Σταθερό Μεταβλητό Σταθερό Μεταβλητό Ομογενές ρευστό Ομογενές ρευστό Ομογενές ρευστό Ομογενές ρευστό Διαστρωμάτωση Διαστρωμάτωση Διαστρωμάτωση Διαστρωμάτωση 0.36 0.39 0.42 0.45 1 1 1 1 0.41 0.42 0.41 0.42 0.53 0.53 0.54 0.54

Παράρτημα Ανανεωμένο πηγαίο λογισμικό Program SolSys IMPLICIT REAL(kind=8) (A-H,O-Z) real,parameter::pi=3.141592 real::t,trise,td,qs,qmax,qref,ta,tam,dta,a,ta_eff,b,fr,u,mc,c,qu,qst,ust,ast,pinv,qlyear,f,ce,s,qusef,cp, Vst,Lst,dst,rlndia,mload,qload & &,Ql,ml,g,Tfin,Tfout,DTl,Tlmin,Tst,Tstmax,Tstag,dc,dl,tr,sum_st,Tlin,Tlout,n,sum_dl,sum_pr,ai,jp,je,csc,s in,gp,ge,pe,pp,iefe,iefp,sum_s,sum_us,sum_n,sum_n2,n2,sum_dl2 & &,sum_l2,mstrat,delta,sum_fm,sum_gm,tsup,time,rho,bqload,flwmax,iflag Integer::daycount,M,years,it,hr_load,itypst,idhw,nodiv Real, DIMENSION(10)::cld,ldd,Fm,Gm,Tsttmp,Tstrat Real, Dimension(24)::hr,ml_u Insert type of solar thermal system, idhw=1 for domestic how water, for anything idhw=0 idhw=0 Enviromental Data Input Insert reference heat flux Qs,ref [W/mA2] qref=400 Insert max heat flux Qs,max [W/mA2] qmax=400 Insert mean temperature Ta,mean [K] Tam=276.6 Insert temperature variation DTa [K] DTa=8 Insert time of sunrise in minutes trise=426 Insert time of daylight in minutes td=576 Collector Data Input Insert collector surface A [ma2] A=5.02 Insert collector property ta_eff ta_eff=0.85 Insert collector heat removal parameter FR Fr=0.854 Insert collector heat transfer coefficient U [W/mA2*K] or collector value b can be inserted and then U is computed U=4.21 Insert collector mass flow rate mc [Kg/s] mc=4.94/(60) Insert specific heat of working fluid [J/kg*K] c=4183 Insert density of the fluid [kg/m3] rho=1000 Load Data Input Insert type of load, for constant load sload=0, for time dependent load sload=1 sload=1 Insert water main supply temperature Tsup [K]

Tsup=289 Insert load minimum temperature Tl,min [K] Tlmin=322 Storage Data Input Enter type of storage, mixed itypst=1 or itypst=0 for stratified storage itypst=0 Insert storage capacity Mst*Cp [J/K] mst=1294*1000 Insert storage surface Ast [ma2] otherwise insert volume storage [m3] and length-diameter ratio of tank [m] Ast=3 Vst=0.31 Rlndia=3 Insert storage heat transfer coefficient Ust [W/mA2*K] Ust=0.931 Insert maximum storage temperature Tst,max Tstmax=373 Insert initial storage temperature Tst,initial [K] Tst=300 Insert the number of divisions for stratified, maximum is 10, suggested is 3-5 nodiv=5 Insert initial storage temp for each division [K] if (itypst==0) then Do i=1,nodiv Tstrat(i)=300 End do Calculation Data Input Insert time between outpout in minutes tr=60 Enter number of time steps [integer] maxi=240 Solar process economics Annual interest % ai=4.93 Annual rise for fuel prices % jp=-4.96 Petrol je=4.92 Electricity Cost of solar collector per m^2 [Euro/m^2] csc=300 Cost of installation and rest of the materials [Euro] cin=2000 Years of depreciation years=10 Cost of electricity[euro/kwh] ce=0.09460 Cost of petrol[euro/kwh] ce=0.09460 cp=0.0744 M=5, number for each Area collector value simulation

Ieffective for economic results iefe=(ai*0.01-je*0.01)/(1+je*0.01) iefp=(ai*0.01-jp*0.01)/(1+jp*0.01) Open files for results open(10,file='solsys_econ_results.dat') open(20,file='solsys_results.dat') Different print header for different type of storage if (itypst==1) then Write(20,'(2x,"Day",6x,"Time[min]",4x,"Tfin",11x,"Tfout",11x,"Tst",10x,"Tlin",12x,"Tlout",10x,"dc",10 x,"dl",10x,"qs[w]",10x,"qu[w]",8x,"ql[w]",8x,"qst[w]",5x,"efficiency(%)")') Write(20,'(2x,"Day",6x,"Time[min]",4x,"Tfin",11x,"Tfout",10x,"Tlin",10x,"Tlout",8x,"Tstrat(1)",8x,"Tst rat(n)",10x,"dc",10x,"dl",10x,"qs[w]",10x,"qu[w]",8x,"ql[w]",8x,"qst[w]",5x,"efficiency(%)")') Write(10,'(8x,"Α[m^2]",5x,"Coverage[%]",5x,"Gelectr",7x,"Gpetrol",7x,"Pelectr",6x,"Ppetrol",9x,"Pinv" )') Do I=1,M If we want to get results for more surface storages A=A+10 if (sload==1 ) then Load input, sload=1 for time dependent load otherwise sload=0 for contant load Insert load time in minutes, 24 points hr = (/ 360, 420, 480, 540, 600,660,720,780,840,900,960,1020,1080,1140,1200,1260,1320,1380,1440,60,120,180,240,300 /) Insert load in kg/h, 24 points if it is DHW system ml_u=(/ 5.9,14.4,20.0,23.8,20.3,12.5,10.6,13.8,8.4,6.3,6.0,10.0,20.2,32.0,26.4,20.7,14.5,14.2,0.3,5.9,0.0,0.0,0.0,0. 0 /) bqload=0 hr_load=24 Hours of the RAND profile DO i=1,hr_load mload=ml_u(i)/3600 print*,ml_u(i),hr(i) qload=mload*(tlmin-tsup)*c if (qload>bqload) then bqload=qload Find maximum load in order to find flow rate for stratified storage END DO Ql=0; Insert load mass flow ml [Kg/s] mload= Insert load QL [W] qload=451.8 bqload=qload ql=qload

if iddhw=0 then it is not a Domestic Hot Water system and the load is constant if (idhw==0.and. sload==0) then Insert load mass flow ml [Kg/s] ml=0.1666 flwmax=ml Insert load QL [W] ql=4200 We have to find the maximum flow rate in order to find the correct dt for stratified storage. if (tlmin<tsup) then flwmax=500. flwmax=bqload/(c*(tlmin-tsup)) In case maximum flow rate is 0, we have to avoid Nan. If (flwmax<0.or. flowmax==0) then flwmax=0.001 if (itypst==0) then mstrat=max(mc,flwmax) delta=.1*mst/(nodiv*mstrat*c) The maximum flow rate in order to ensure the steadiness if (delta>tr) then delta=tr delta=tr/(int(tr/delta)+1) print*,flwmax,bqload,delta Storage area calculation if Ast is not given and the volume storage is given if (Ast<0) then Vst=mst/(rho*c) Lst=(4.*Vst*(Rlndia**2)/pi)**0.333 dst=lst/rlndia Ast=pi*(dst/2+lst) print*,ast Initial values t=trise dc=0 if (U>0) then b=u*tam/qref Collector value b based on U U=b*qref/Tam Collector value U based on b g=mc*c*tam/qref/a Gamma coefficient daycount=1 tlin=tst;tfin=tst;tfout=300 n=0;qu=0;qs=0;qst=0;sum_;sum_l=0;sum_s=0;sum_st=0;sum_u=0;it=0;sum_us=0;sum_n=0;sum_ n2=0;sum_dl2=0;sum_l2=0

if (idhw==1) then Domestic hot water tlout=tsup; tlout=300; if (sload==0) then if (itypst==1) then Write(20,'(i4,8F14.1,5F14.2)') Daycount,((t-(daycount- 1)*24*60)),tfin,tfout,tst,Tlin,Tlout,dc,dl,Qs,Qu,Ql,Qst,n Write(20,'(i4,6F14.1,8F14.1)') Daycount,((t-(daycount- 1)*24*60)+tr),tfin,tfout,Tlin,Tlout,tstrat(1),tstrat(nodiv),dc,dl,Qs,Qu,Ql,Qst,n if (itypst==1) then Write(20,'(i4,8F14.1,5F14.2)') Daycount,((t-(daycount- 1)*24*60)),tfin,tfout,tst,Tlin,Tlout,dc,dl,Qs,Qu,Qload,Qst,n Write(20,'(i4,6F14.1,8F14.1)') Daycount,((t-(daycount- 1)*24*60)+tr),tfin,tfout,Tlin,Tlout,tstrat(1),tstrat(nodiv),dc,dl,Qs,Qu,Qload,Qst,n Do While (t<=(maxi-60/tr)*tr+trise) Daycount=t/60/24+1 qst=0 Load calculation if (sload==1) then Do i=1,hr_load if (hr(i)==((t-(daycount-1)*24*60))) then mload=ml_u(i)/3600 qload=mload*(tlmin-tsup)*c end do if (idhw==1) then if (itypst==0) then For stratified storage tlin=tstrat(1) ml=qload/((tlin-tsup)*c) ql=ml*(tlin-tsup)*c If (t>=(daycount-1)*24*60+trise.and. t<=(daycount-1)*24*60+trise+td) then qs=qmax*sin(pi*((t-(daycount-1)*24*60)-trise)/td) qs=0

Ta=Tam+DTa*Sin(2*Pi*(t-(trise+360))/1440) if (itypst==1) then Tfin=Tst Tfin=Tstrat(NODIV) Tlin=Tstrat(1) Tstag=Ta+ta_eff*qs/b/qref*Tam Tfout=Tfin*(1-Fr*b/g)+Fr*Tam/g*(ta_eff*qs/qref+b*Ta/Tam) If (Tstag-Tfin>6) then If (Tst>Tstmax) then dc=0 If (Tfout-Tfin>2) then dc=1 dc=0 dc=0 Endif if (ml==0) then when the flow rate of the load is zero, then the temperature difference is also zero in order to avoid NAN DTL=0 DTl=Ql/ml/c If (DTl>0) then if (idhw==1) then If the system is dhw then the control about the load is different if (itypst==1) then Mixed tank If (Tst<Tsup) then dl=1 Stratified tank If (Tlin<Tsup) then dl=1 if (itypst==1) then Mixed tank If (Tst<Tlmin) then

dl=1 Stratified tank If (Tstrat(1)<Tlmin) then dl=1 Qu=dc*mc*c*(Tfout-Tfin) if (idhw==1) then If the system is dhw then the load outlet is different Tlout=Tsup Tlout=Tlin-Dtl if (itypst==1) then Mixed tank Tlin=Tst Tlout=Tlin-Dtl Qst=dc*Qu-dl*Ql-Ust*Ast*(Tst-Ta) Tst=Tst+Qst*60/mst Stratified tank Tlin=Tstrat(1) frlcst=mc*c*delta*dc/(mst/nodiv) frldst=ml*c*delta*dl/(mst/nodiv) Do i=1,nodiv sum_fm=0;sum_gm=0;fm(i)=0;gm(i)=0 if (i>1) then if (Tfout>Tstrat(i).and. Tfout<Tstrat(i-1) ) then fm(i)=1 fm(i)=0 Do j=1,i-1 sum_fm=sum_fm+fm(j) end do cld(i)=(tstrat(i-1)-tstrat(i))*sum_fm if (Tfout>Tstrat(i) ) then fm(i)=1 fm(i)=0 sum_fm=0 cld(i)=0 if (i<nodiv) then

if (Tlout<Tstrat(i).and. Tlout>Tstrat(i+1)) then gm(i)=1 gm(i)=0 Do j=i+1,nodiv sum_gm=sum_gm+gm(j) end do ldd(i)=(tstrat(i+1)-tstrat(i))*sum_gm if (Tlout<Tstrat(i)) then gm(i)=1 gm(i)=0 sum_gm=0 ldd(i)=0 Tsttmp(i)=Tstrat(i)+frlcst*(fm(i)*(Tfout-Tstrat(i))+cld(i))+frldst*(gm(i)*(Tlout-Tstrat(i))+ldd(i))- ust*(ast/nodiv)*(tstrat(i)-ta)*delta/(mst/nodiv) qst=qst+mst*(tsttmp(i)-tstrat(i))/(60*nodiv) Tstrat(i)=Tsttmp(i) end do If (Qs>0 ) then n=(100*qu/(qs*a)) n=0 If (mod(t-trise,tr)==0 ) then if (ml==0) then sum_dl2=sum_dl2+1 sum_dl=sum_dl+dl Different way to calculate the solar fraction by seeing when the valve is open sum_l=sum_l+ql sum_s=sum_s+qs*a sum_us=sum_us+qu If (mod(t-trise,tr)==0 ) then if (itypst==1) then Write(20,'(i4,8F14.1,8F14.1)') Daycount,((t-(daycount- 1)*24*60)+tr),tfin,tfout,tst,Tlin,Tlout,dc,dl,Qs,Qu,Ql,Qst,n Write(20,'(i4,6F14.1,8F14.1)') Daycount,((t-(daycount- 1)*24*60)+tr),tfin,tfout,Tlin,Tlout,tstrat(1),tstrat(nodiv),dc,dl,Qs,Qu,Ql,Qst,n

t=t+1 End do Qload in a year qlyear=sum_l*365*24/1000 Load coverage if (sum_us/sum_l<1) then f=((sum_us/sum_l)) f=1 Economic calculations Pinv=csc*A+cin Ge=f*qlyear*ce Gp=f*qlyear*cp Pp=Gp*(((1+iefp)**years)-1)/(iefp*((1+iefp)**years)) Pe=Ge*(((1+iefe)**years)-1)/(iefe*((1+iefe)**years)) write(10,'(7f14.1)') A,f*100,Ge,Gp,Pe,Pp,Pinv write(*,'(a20,2f14.3)') 'Fraction of load=', f write(*,'(a20,2f14.3)') 'Time load pump is on=', sum_dl/(maxi-sum_dl2) write(*,'(a26,2f14.2)') 'Daily average efficiency=', sum_us/sum_s End do End