Model af solfangeranlæg - VBN - Aalborg Universitet

Konklusion 9
Med henblik på at simulere temperaturudviklingen i et solfangeranlæg, er der
udviklet en beregningsmodel i Simulink. Temperaturudviklingen bestemmes i
modellen, på baggrund af energibevarelse, ved input af et valgt solindfald og forbrug,
som kan være fast eller varierende, samt et fast masseflow. Senere blev modellen
benyttet til at teste den udviklede regulering.
Der blev opstillet et forsøgsanlæg, der skulle benyttes til at verificere modellen, men
på grund af sen levering blev der ikke tid til at gennemføre forsøget. Da modellen
tidligere havde vist rigtige tendenser, blev den benyttet videre.
Ved at tilføre en regulator til modellen, varierer denne masseflowet for at opnå et
ønsket sætpunkt. Dette sætpunkt blev valgt til at temperaturen i solfangeren, Th,
skulle gå mod temperaturen i varmtvandsbeholderen, Ts, plus 5 ◦ C.
For at kunne tilføre en regulator til systemet blev modellen lineariseret. I et valgt
arbejdspunkt gav den lineære model imidlertid ikke de samme resultater som den
ulineære model, hvorfor der ikke arbejdes videre på denne.
I stedet blev en overføringsfunktion for modellen bestemt ved hjælp af kurvefit,
baseret på et fast solindfald og et fast masseflow. Videre blev overføringsfunktionen
for solfangeranlægget testet for stabilitet. Der blev valgt at udvikle en PI-regulator
til anlægget, da propertionalleddet kunne benyttes til at øge det transiente respons
og intergralleddet ville fjerne den stationære fejl.
Efter den endelige regulator var udviklet og implementeret i modellen, blev der
opstillet flere scenarier for at undersøge temperaturudviklingen ved et masseflow
styret af regulatoren. Disse resultater blev sammenlignet med tidligere resultater
ved konstant masseflow, med henblik på at vurdere, om det var muligt at overføre
den samme effekt ved et lavere gennemsnitligt masseflow. Set hen over et døgn er
det, ved at benytte en trinløs regulator, muligt at overføre en næsten tilsvarende
effekt, sammenlignet med et konstant, højt masseflow. Dette illustreres på figur 8.8
på side 81. Derved kan det konkluderes, at ved at benytte en trinløs regulator
er det muligt at reducere det gennemsnitlige masseflow til anlægget og samtidig
overføre en tilsvarende effekt i varmeveksleren. Denne reduktion i masseflow, gav
89