Model af solfangeranlæg - VBN - Aalborg Universitet

Model af solfangeranlæg 4
I dette kapitel vil den udviklede model af solfangeranlægget blive beskrevet. Opbyg-
ningen af modellen, samt grundlag og antagelser, der er foretaget, vil blive forklaret
og illustreret. Alle ligninger for de enkelte komponenter i solfangeranlægget er op-
stillet på baggrund af teorien om energibevarelse.
Modellen har til formål at beskrive de fysiske størrelser og dynamikken i et
solfangeranlæg med matematiske ligninger. Herved er det muligt at forudsige,
hvordan det fysiske system reagerer. Modellen beskriver temperaturændringen i
solfangeranlægget over tid som funktion af solindstrålingen, forbrug og masseflow.
4.1 Forudsætninger og antagelser
For at kunne modellere solfangeren og varmtvandsbeholderen med varmeveksler, er
der foretaget en række antagelser og simplificeringer. Der vil i dette afsnit blive gjort
rede for antagelserne og hvilken betydning antagelserne har for resultaterne.
Materialekonstanter
I rapporten og den opstillede model for solfangeranlægget benyttes materialekonstanter
såsom densitet, specifik varmekapacitet og viskositet. Disse materialekonstanter
er temperaturafhængige. Det findes dog rimeligt at antage disse som faste, da
materialeegenskaber for vand kun varierer lidt i det forventede temperaturinter-
val i varmtvandsbeholderen på ca. 10 ◦ C til 60 ◦ C. Temperaturintervallet er valgt ud
fra, at det kolde vand forventes at have en temperatur på ca. 10 ◦ C ved indløb, mens
det varme vand skal op over 50 ◦ C for at dræbe legionellabakterierne, som beskrevet
i afsnit 3.5 på side 11.
Tabel 4.1 viser værdierne for densitet og specifik varmekapacitet for vand ved hhv.
10 ◦ C og 60 ◦ C. Den største procentvise ændring forekommer ved densiteten, som er
13