Sistemi Solari M - Gian Luca Morini - Appunto

Appunti di sistemi solari M – Gian Luca Morini

Solare

Totale: Esercizio 1) calcolo irraggiamento solare del mese di ottobre

Totale: Esercizio 2) calcolo temperatura ottimale di esercizio della caldaia solare di una centrale elio-termoelettrica

Parziale: Esercizio 1) calcolo fattore di copertura solare di un sistema per la produzione di ACS

Parziale: Esercizio 2) determinare l’efficienza istantanea e la potenza termica trasferita all’acqua da un pannello solare

Fotovoltaico

Energia elettrica prodotta mensilmente

Impianto fotovoltaico fisso a terra costituito da N moduli fotovoltaici in silicio

Sono in radianti, cambiare solo valori dentro formule

• Aprile 106
• Maggio 136
• Giugno 167
• Luglio 197
• Agosto 228
• Settembre 259
• Ottobre 289
• Novembre 320
• Dicembre 350

Calcoli

Si calcoli:

• L'energia elettrica prodotta dall'impianto nei mesi di Febbraio, Maggio, Dicembre
• La distanza a cui devono essere posizionate le file dei pannelli affinché non si verifichino mai auto-ombreggiamenti nei tre mesi analizzati
• L'area di terreno occupata dall'impianto fotovoltaico

Grado di ventilazione: f = 0.70 (da tabella)

Iraggaggiamento istantaneo di riferimento: 2I [kW/m²] = 1^ref

Irraggiamento solare mensile incidente sull'impianto fotovoltaico: 2E [MJ/m² * giorno] = 10.10^sol

2E [MJ/m² * mese] = 282.80^sol

2E [kWh/m² * mese] = 78.56^sol

Energia elettrica prodotta mensilmente dal sistema fotovoltaico: Eel,FV,out [KWh/mese] = 4399.1

Ombreggiamenti

Finestra rettangolare: Balcone: Data 11

Altezza H [m] = 1.8, Lunghezza W [m] = 3, Lunghezza B [m] = 0.9, Larghezza L [m] = 1.5

Azimut (γ) = 10, distanza dalla finestra a [m] = 1

Si riduce tutta la finestra a un punto, ma per tenere conto della larghezza e dell'altezza della finestra, dobbiamo prendere un punto dietro la finestra, e spostato verso il basso, in modo che tutta la finestra sia completamente schermata (come da richiesta): b = 0.240535

PC' [m] = 2.12132034, P2C = 3.296887

B'PC' [gradi] = 61.8744943, C'P2C = 72.34309

APC' [gradi] = 28.1255057, OC = 3.176476

PB [m] = 3.17647603, C'OC = 71.6504

z = 0.725204, PC [m] = 3.51283361

h [gradi] = 73.4608479, P3B = 3.931479

C h [gradi] = 75.2645, BPA [m] = 3.51283361

h [gradi] = 73.4608479, h [gradi] = 71.6504

A Ch [gradi] = 71.6504, Aγ [Gradi] = hlimite B = 75.264501

Calcolo irraggiamento solare

Per gli angoli cambiare i valori dentro le formule (sono tutti moltiplicati per π/180 per portarli in radianti)

Dati: Angolo di tilt β=0 per superfici orizzontali, =90 per superfici verticali

• Inclinazione
• Albedo numero giorni mese

Località Latitudine (φ): H [MJ/m² * g], H [MJ/m² * g], (β) azimut (γ), (ϱ) mese (n) dh bh g 0.663574182, 4.2, 10.3, 0.558505361, 0.26179939, 0.2 Ottobre 31

Numero giorno:

• Gennaio 15
• Febbraio 46
• Marzo 75
• Aprile 106
• Maggio 136
• Giugno 167
• Luglio 197
• Agosto 228
• Settembre 259
• Ottobre 289
• Novembre 320
• Dicembre 350

Senza inseguimento

Declinazione (δ) [RAD] 0.167541088

Superficie orizzontale (β=0), Superficie inclinata U [RAD] 0.776764918, U [RAD] 0.969594389

h V [RAD] 0, V [RAD] 0.13523275

h T [RAD] -0.10271257, T [RAD] -0.019861005

h cosθ = U*cos(ω)+V*sen(ω)+T [RAD] ω 1.438176701 è il valore che rende cosθ=0

s -ω [RAD] 1.4119279281, ω [RAD] 1.6890870342

Controllare il delta, e nel caso cambiare la formula di Rb (che è riferita al caso standard di ω' e ω'' con U +V -T ≥ 0)

U² + V² - T² = 0.958006717

Se U² + V² - T < 0, ω e ω sono radici complesse 1 2 T + U = 0.949733385

Se T + U ≥ 0, la superficie è sempre esposta all'irraggiamento

ω' [RAD] = -1.438176701, ω'' [RAD] = 1.438176701

Se T + U < 0, la superficie non è mai esposta all'irraggiamento

ω' [RAD] = 0, ω'' [RAD] = 0

Se U² + V² - T ≥ 0, ω e ω sono radici reali (ω > ω)

ω' [RAD] = -1.438176701, sbagliate ω'' [RAD] = 1.411927928

Rapporto di irraggiamento diretto R (se R =1, capta uguale a una superficie orizzontale) b bR 1.493b

Irraggiamento globale al suolo terrestre: 2H [MJ/m² * giorno] 14.5h, H /H 0.289655172dh, hR 1.344

Irraggiamento medio giornaliero: 2H [MJ/m² * giorno] 19.48g

Irraggiamento medio mensile: 2H [MJ/m² * mese] 603.95m, 2H [kWh/m² * mese] 167.76m

Ad inseguimento con 1 asse disposto lungo la direzione N-S

È il miglior caso di inseguimento ad un asse. In questo caso l'inclinazione β non è fissa (varia da π/2 all'alba e al tramonto, a β a mezzogiorno)

Aβ [RAD] = 0.523598776A