Abstract
I denne oppgava er det utvikla en enkel metode for å bestemme energiutbyttet i et solvarmeanlegg. I slike anlegg omformes
strålingsenergien fra sola ved hjelp av en solfanger til varmeenergi i et transportmedium som for eksempel vann. Vannet lagres i et varmelager og kan videre brukes til oppvarming og til varmtvann. Solenergi er en tilnærma uendelig ressurs, og med et slikt anlegg kan opp imot 40% av varmebehovet i en norsk bolig dekkes.
Eksperimentene er utført på et solvarmeanlegg med 4,5 kvadratmeter solfangere og et varmelager på 469 liter. Solinnstråling og ulike
temperaturer knyttet til anlegget er logget over tid sommeren 2004, og studert systematisk for å forstå varmeutviklingen i anlegget. Dette arbeidet har ledet fram til den nye metoden for bestemmelse av energiutbyttet.
Å måle energiutbyttet fra et slikt anlegg er vanskeligere enn å måle for eksempel strømforbruk. Varme beveger seg i alle retninger og på ulike måter, og det vil være varmetap i alle ledd. En vanlig metode er å måle hvor mye vann som passerer gjennom solfangeren og hvor mye
temperaturen i vannet har økt på vei gjennom kollektoren. En annen metode er å se på temperaturøkningen i varmelageret. Begge disse metodene er studert og diskutert i denne oppgava. Vi har sett at selv om varmetap i rør og varmelager er tatt hensyn til er verdiene gitt ved den første metoden ca 10% høyere enn verdiene gitt ved den andre metoden.
Et aktivt solvarmeanlegg er avhengig av et styringssystem som sørger for drift kun når det er energi å hente. Det er vanlig at denne tar
utgangspunkt i temperaturdifferansen mellom solfangeren og varmelageret. Er differansen mer enn 5-6 K er det varme å hente. Dette styringsprinsippet bygger på at denne temperaturdifferansen sier noe om energiutbyttet. Denne sammenhengen er sett nærmere på, og konklusjonen er at differansen mellom temperaturen på solfangeren og temperaturen i varmelageret er et svært godt mål for energiutbyttet. Koeffisienter er bestemt slik at temperaturdifferansen kan brukes i en ny metode for bestemmelse av energiutbyttet. Fordelen med en slik
metode framfor de tidligere nevnte metodene, er at styre-enheten vil
kunne vise energiutbyttet til enhver tid. Dermed er det også mulig å
følge med på hvor mye anna energi som er spart.