Optimizacija energijske učinkovitosti termosolarnega sistema z nastavljivo regulacijo črpalke in upoštevanjem vremenske napovedi

KOŽELJ, TADEJ (author), Jankovec, Marko (mentor)

Izkoriščanje sončne energije je postala vsakdanja praksa, ki je prisotna po celem svetu. Kljub napredku in padcu cen sončnih celic ter posledično energije pridobljene iz njih omogočajo solarni kolektorji še vedno neprimerno boljše izkoristke pridobljene energije. Sistemske izboljšave pridobivanja toplotne energije iz sonca pa je še vedno cilj, ki se mu splača posvečati. Zato sem se v specialistični nalogi poskušal izboljšati sistemski način upravljanja s pridobljeno toplotno energijo iz termo-solarnih sprejemnikov. V ta namen sem izdelal solarni krmilnik, ki omogoča pridobivanje vremenski informacij, ki so ključne pri odločanju o načinu delovanja. Krmilnik poleg primarnih funkcij omogoča priključitev senzorja za merjenje sončnega obsevanja in senzor pretoka solarnega medija. Oba senzorja omogočita primerjavo pridobljene in dejanske energije sončnega obsevanja. V specialistični nalogi sem tudi primerjal dva načina krmiljenja obtočne črpalke. Prvi je preprosti diferenčni način kjer se črpalka vklopi pri zadostni temperaturni diferenci. Drugi, kompleksnejši, krmili hitrost črpalke glede na diferenčno temperaturo med kolektorji in zalogovnikom. Rezultat specialističnega dela je krmilnik, ki se samodejno odloča o ohlajanju sanitarne vode glede na vremensko napoved v prihodnjem dnevu, kar omogoči daljšo avtonomijo sistema brez nevarnih pregrevanj.

• Language: Slovenian
• Keywords: solarno ogrevanje, regulacija, merjenje temperature, internet stvari
• Work type: Specialist thesis
• Organization: FE - Faculty of Electrical Engineering
• Year: 2016
• PID: 20.500.12556/RUL-85152
• Publication date in RUL: 14.09.2016

Secondary language

• Language: English
• Title: Optimization of energy efficiency of a thermo-solar system with adaptive pump regulation and consideration of weather forecast

Abstract

Usage of the solar power is an established practice all over the world. Despite the progress of photovoltaic (PV) systems followed by the price drops of the PV generated energy the solar heat collectors still achieves far better efficiency of the solar energy conversion. Optimization of the system efficiency of the solar heat energy is still a goal worth pursuing. In the present specialization thesis I tried to improve the systematic approach to the energy management of the gathered heat energy. To accomplish this, I constructed a solar controller capable off acquiring online weather information. Weather data are used for controlling the entire system. The solar controller also enables connection of a solar sensor and a solar media flow meter. Both sensors enable comparison of the incident solar energy and the gathered water heat energy. In the thesis I have also compared two types of solar pump control mechanisms. First one is a simple differential control where the pump is started when the temperature difference is sufficient. The second more complex approach controls the speed of the pump based on the temperature difference between the solar heat collector and the storage container. Result of the specialization thesis is the controller that automatically starts the process of hot water cooling, depending on the weather forecasts for the next day giving longer autonomy of the system without harmful overheating.

• Keywords: PT1000, solar controller, IOP measurement, temperature measurement, WiFI