Termisk effektivitet af en solfanger: Beregnet og målt

General rights

Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights.

 Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research.

 You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain

 You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal

If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim.

Downloaded from orbit.dtu.dk on: Mar 24, 2022

Termisk effektivitet af en solfanger Beregnet og målt

Lawaetz, Henrik; Svendsen, S.

Publication date:

1977

Document Version

Også kaldet Forlagets PDF Link back to DTU Orbit

Citation (APA):

Lawaetz, H., & Svendsen, S. (1977). Termisk effektivitet af en solfanger: Beregnet og målt. Technical University

of Denmark, Department of Civil Engineering.

I N D H O L D S F O R T E G N E L S t : SIDE

L .

INDLEDNING

...o...

¹

2

.

BESKRIVELSE AF SOL. b'ANGEREN

. . . O . . .

^{1 .}

...

WiTERIAT.LSIZ SOIJF'ANGFRMODEL

..

F o r u d s z t n i n g e r

. . . O . . .

, p l irai1siri.i s s i . o n yenrierri gl.asc;enci

...

13tsrec~l1.ing a f yl.cisr;eI-s a b s o r p t . i o n s k o e F f i c i e n t a

.

Rbr.orp.ti.on

. . . O . . .

Sol . f ail<j<~i^eiie::: c f.Eclci-.fve iriirisrniss ion-absorpi-::j.on Ual:i~iei ab

. . . O . . .

?'al, gcrirrc+ln dal<'l.,?y

...

...

'.Pal? (jnïinern i;i.r-ic::l:.ant e-c oq k~a<jbei; l.&:di~i ni$

.

. . . .

EJrseiupcl på da?icl.aye.i.+: vii rrrii.i-i.bul;oeffj.ci.eiii.

...

NyLL.igyjorb energi

...

^.,

...

A b s o r b e r e - t ei?c?rgi

V;irrnc?iiab og e f f eltiii-vi t&;?;fiiki:orc?i-

. . . o . = . . .

VII {:(>i- Nu L-enei:cj i l ~ n s e Lci s-,c?l.ianger

...

IflU'iT. 'iIN(1 A F SC)LE'ANGI:RENS 'II<lt?~li.SKE E1."ET<'L'lVT'I'%:'r

...

^{2 0}

Mdl e1neZ:oder

...O...

^2r

NR.;.-inb l e m e t o d e n

...u...

%L De11 sn.vc?ndlie i11dl.einieiiode

...O

..., 2 2 145.1.e.- og r e c j i . s t ~ ~ e r i l ~ q s ~ y ~ : t e ~ ~ ~ u t

...

^{2 3}

M b l . i n g a.C vejrdata

...o...

²³

Maling af d r i f kcda ta

...o...

²⁷

. Regisit r e r - l . r i g s u c i s t y r e l..

...

^{? i}

5

.

CAblC.1MENL.IGNING MET,LEM BEIIEGNET OG MALT ll1;'FEIZ-

TIVZTFT

...O...

^3L

5

.

^{l .} M u l i g e f e j l l c i . % d e r

...o...

³³

5 . 2 Ronlil.usion

...

³⁴

...

'7

.

^{BILAG 37}

H e n r i k Lawaetz o g S . Svendsen L a b o r a t o r i e t f o r V a r m e i s o l e r i n g Danmarks t e k n i s k e H @ j s k o l e

1 I n d l e d n i n g

Ved l a b o r a t o r i e t h a r man bl..a. i forbi.nde:Lse med Nul-- e n e r g i h u s e t

C11

f o r e t a g e t d e l s en rzlcke e d b - b e r e g n i n g e r a f f o r s k e l l i g e solvarmesyst:einers ydeevne og d e l s en r a k k e m å l i n g e r a f f o r s k e l l . i g e s o l f a n g e r e s y d e e v n e , S p e c i e l t : e r d e r f o r e t a y e t n o g l e meget o m f a t t e n d e imå.Linger a f N u l - e n e r - giiriusets s o l f a n g e r , o g d e t e r d e r v e d b l e v e - t m u l i g t a t sam- m e n l i g n e t e o r e t i s k e b e r e g n i n g e r med pralctislce niå.li.nger

.

1: d e t f @ l g e n d e v i l d e r d e r f o r b l i v e b e s l i r e v e t e n mate- m a t i s k model a f e n s o l f a n g e r , o q d e n n e s ydeevne på f i r e u d v a l g t e d a g e sammenl.i.gnes med målingerne.

2. B e s l c r i v e l s e a f s o l f a n g e r e n

S o l f a n g e r e n b e s t å r a f f i r e s e k t i o n e r , d e r e r e n s på nær r a n d i s o l e r i n g e n a f d e t o y d e r s e l c t i o n e r . Målingen b l e v f o r e - . t a g e t på en a f s e k t i o n e r n e , n e m l i g nummer t o f r a v e s - t . På f i g . l e r d e r v . i s t en o p s t a l t o g t o s n i t i s o l f a n g e r e n . P å f i g . 2 o g 3 e r d e r v i s t e t b i l l e d e a f s e k t i o n e n o g a f e n model.

S o l f a n g e r e n b e s t å r a f l.) en t e r m o r u d e a f 5 mm g l a s med en a f s t a n d på 12 mm, 2 ) en s o r t m a l e t k a n a l p l a d e i s t å l , og 3 ) e n b a g s i d e i s o l e r i n g i form a f e t vægelement a f samme t y p e som i N u l - e n e r g i h u s e t s v a g g e . D e t t e er s a m t i d i g b å d e d e n b a r e n d e og beklædende d e l a f s o l f a n g e r e n .

FØlgende a r e a l e r f o r e n s e k t i o n e r a f i n t e r e s s e :

y d r e a r e a l 1.1,0 m 2

t r a n s p a r e n t g l a s a r e a l 9,8 m2 a b s o r b a t o r a r e a l 9,8 m2

Fig. 2. Solfangereri se.t forfra.

Fig. 3. Model af solfangeren.

I d e t s o L s t r & l i n g e i i p a s s e r e r ' gl.assc?i-le, s l c e r tier: dc1.s el?

refl.el;siorr v e d o v e r g a n g e i l e inel.lcm y.Lacsei: o g liifi:en o c j dc1.r;

e n a b s o r p t i o n i se1 ve y % a s s e t .

Den d e l a f dei? i n < i f ; i l i i e n d c si-r:ålirrg, d c r s 2 l e d e s t r a n s - - n i i t t e z c a 11el.i. c)-c?nrseril g l a s : ; e t , l<.ai? i.E@:ige 1 2 , Eo-rnit?l. 6 . 2 . , 3 1 c l t r i v e s :;om:

h v o r 1 e r t.ra.n:irr~issi.onexi, nfir der Lages liensyil iii.1.

iief :l.clcci.onci?,

og .r. f 3 r i::rar),sini.csIorm i ~ r i d c r hen:;yxitcigen i;.iI al?i;<>r.l?t:i.oneri.

F o r e n sol.J!ariger rncd n d&lu:j f & s f r a C 2 , Eorxnel. h , l . h

l ,

a t

Ilvor p e r ref%.elcsi.onslioefIiiccieni:enn f o r d e n p&gs??cïe~?de i n d - Ealdsvi.nlce1

.

Denne f i.ndt:s som niiddel va?rci:i.en af r e - f l . e k s i . o r i s f a l c t o r c r n e r,. o g r 2 f o r p 1 . a n p o l a r i s e r e t .Lys, h v i s e l e l c t r i s l i e v e k t o r e r sv:i.nyer h h v . vi.nlit:l.ret på o y i i.ndfaldsplaiie11.

Med i.. = i n d f a l d s v i n k e l o g ib = b r y d n i n g s v i n k e l f å s a f F r e s n e l s f o r m l e r i

o g dermed f å s f o r 2 da?!clagr

B r y d n i i l g s v i n k l e n ib fi.rides a f b r y d n i . n g s l o v e i l ( S n e I . l ' s l o v 12, f o r m e l 6 . 1 . 2 ] ) , n å r i n d f a l d s v i n k l e n .ii o g b r y d n i n y s f o r - - h o l d e t n v e d g r æ n s e o v e r g a n g e n l u f t - g l a s k e n d e s :

Her e r P . v'<?i'lelss:i.oiis!cocFficj ciii'ei~ ved giasi.)vei:.fSaden 1 i = v

f o r .i.iidfaldsv.i.nI<Ici? ji-v.

Man lcair i.fq5l.g~ 1. 2

,

s i d e 'l.S.5 :l hzvdc, a t den f r a abcor1ia.- t o r p ï . a d e n r e f leIct.er:ede st1r5l.i.ng ex d.i.ffus, og a t nian d(2rfo.r med r.i.nreï.igbed Ican I ~ e r i y t t e eri ni:i.ddc?l.iiidfaldsvi~nic.e:L, d e r r e g n e s a t v a r e iions-teint iiiirisei d e n d i . r o k t e s t r % l . j . n g s .i.iid-..

fal.dr,viriIiel..

N > ,II: varnieiiabei-. genncm clisltLayc?iie :;Ital. b e r e g n e s ( s e s e r r e r e ) , e r d c t l e t t e s t . , når: dcr: .ilsIce Lager; i~eaisyri t-i.1, a t d e r a h s o r - h e r e s s o l s t r Z l . i . n g .i. gl.iisscne. Derved. beq8s d e r e n f e j l . , d a og varrneta.lie-t f r a absol-bato:i^en d e r v e d n e d s o t t e s i. f o r h o l d ti.]. d e - t b e r e g n e d e . F o r a t l i o n ~ e n s c r e Eor d e t t e forl.iol.d i n d - f ~ 5 r e s b e g r e b e t e f f e k t i v t r a i ~ s i n i i ~ s i . o n - ~ a h s o r ~ 3 t i o n ,

-

F o r et: dzkl.ag a f L e n s g l a s f a s a f f o r m l e n [2, .formel 7 . 9 . 8 1 :

llvor ( ? a ) t b e r e g n e s a f forrne.1 ( 9 ) f o r 2 l a g g l a s , medens

T o g 7 b e r e g n e s a f h e n l i o l d s v i s f o r n i e l ( 7 ) og ( I . ) f o r ee-t Lag gl.as,

al o g a 2 kan med r i m e l i g h e d r e g n e s a t v z r e k o n s t a n t e , o g d e r e s v a d i kan f i n d e s i 12, t a b e l 7 , 9 .

I].

Absoiibatorens o v e r f l a d e el'- m a l e t med alniindelLig s o r t m a l i n g o g r e q n e s a t tiave en absorpti.onslcoeffici.er~C-.:

u a f h o n g i g a f iiidLal.dsvi.nklen

.

Den f r a a b s o r b a t o r p l a d e i i re- f l e l c t e r e d e s t r a l i n g r e g n e s a t v s r e d i f f u s ined eii middel.i.rid-.

f a l d s v i . n I c e l på. g l a s s e t l i g 6 0 g r a d e r uaiise-t s o l . s t r S l . i n g e n s i.ndfaldsvinlce1.. D e t t e g i v e r en r e f l e l c s i o n s l ~ o e f f i c i e n t f o r 2 l a g yl-as:

EFFEKTIV TliAidSi~lISSIO~inABSORPTIOii

F i g . 4 .

Ts kan b e r e g n e s a f f o r m l e n :

Benrie e r f u n d e t ved a t i n t e r p o l e r e rnellem d e i i 6 3 , a n g i v n e f o r m l e r g a l d e n d e f o r eri :l.odret og v a n d r e t f l a d e .

K o n v e l c t i o r i s l c o e f f i c i e r i t e n ]cv, d e r s k y l d e s e n v i s l u f t - b e v æ g e l s e h e n o v e r clet y d e r s k e dælclag, b e r e g n e s a f forniI.en

[2, f o r m e l 4.1.4.43:

h v o r v e r v i n d h a s t i g h e d e n i m/s.

Sammenfattende f a s , a . t f o r en sol.:Eanger som s k j . t s e r e t på f i g . 5 f å s v a r m e t a b s k o e f f i . c i e n t e n genneni d z l c l a g e t U t a f f o r m l e n i

( 1 6 ) h v o r k s , k k , ksh og k v b e r e g n e s a f f o r m l e r n e ( l l ) , ( L 2 ) ,

( 1 3 ) o g ( 1 5 ) med d e p2 f i g , 5 v i s t e t e m p e r a t u r e r , e n ~ i s s i o n s - t a l og v i r i d h a s t i g h e d .

Varmetabe-t yenrieni dækI.aget Qt b e r e g n e s d a s å l e d e s :

3 . 4 . 2 ' l ' g b - ~ g ~ ~ g m _ s j : ~ g & g : _ ~ g - g s ; - b _ g _ g & L g ~ g i g g

S i d e k a n t t a b e t e r v a n s k e l i g t a t b e r e y n e , og d e r f o r v a l g e s o f t e b l o t a t s æ t t e varmetabslcoeffi.cienten US k i l e n p r o c e n t - d e l a f dælclagets v a r i n e t a b ~ l c o e f f i c i ~ e n t U t '

Z C21 e r a i i f @ r t , a t US n o r m a l t sIc@nnes a t være u n d e r .3b a f Ut, mens d e t i en nærmere a n a l y s e a f N u l - e n c r g l - h u s e t s s o l f a n g e r [ 7 ] f i n d e s a t v z r e c a . 2 % . Denne s i d s t e v æ r d i e r s å l e d e s b r u g t ved d e h e r f o r e - t a g n e b e r e g n i n g e r .

Bagsidetabslcoefficiente Ub b e r e g n e s , i.de-t d e r s e s b o r t f r a overgangsmods t a n d e a f l i g n i n g e n :

W / m % OC

U b =

-g-

⁽¹⁸⁾

h v o r 1 e r i s o l e r i n g e n s varmel.edi~iiiysevne, og e e r tylclcelsen, Det tota1.e v a r m e t a b OL f o r en s « l f a r i g ~ r . som c l c i t s e r e t p2 f i g . 5 lcan s å l e d e s b e r e g n e s sorii:

QL = ( U t

+

US

+

U b ) (Tc

-

^{T a ) W / m} ( l 9 a )

= UL (Tc -- Ta) W / m 2

( 1 9 b )

Det bemærlces, a t d e r e r foruds-at: a t være d e n samme tempe- r a t u r Ta på b a g s i d e n a f a o l f a n g e r o n som på f o r s i - d e n , h v i l l c e t n o d v e n d i g v i s ilclce a l t i d e r ti1.f ~ l d a t , jævnf @ r N u l - e n e r g i - h u - s e t [ l ] , h v o r b a g s i d e n v e n d e r ud mod en glasoverdalclcet a t r i - umgård.

Som d e t f r e m g å r a f f o r m e l ( 1 6 ) kan d a l c l a g e t s v a r m e t a b s - k o e f f i c i e n t kun b e r e g n e s , n å r a l l e t e i n p e r a t u r e r e r k e n d t e , men d a d i s s e a f h z n g e r a f varmeliabet, e r d e t o f t e nØdveridigt a t i t e r e r e s i g frem t i l U t . Kendes f . e k s . v e j r p a r a r n e t r e n e og a b s o r b e r p l a d e t e m p e r a t u r e n , "gæt.tes" d e r på d æ k l a g e n e s tem- p e r a t u r , o g U t u d r e g n e s .

Når man s å l e d e s h a r b e s t e m t v a r m e t a b e t , lcan d e r l e t op- s t i l l e s e n v a r m e b a l a n c e f o r hvej--t e n k e l t dzlclag, i d e t d e r som t i d l i g e r e nævnt ,i_% slcal t a g e s hensyn t i l a b s o r b e r e t s t r å l i n g i d z k l a g e t , d a d e r kompenceres h e r f o r ved a t b e r e g - ne e t " e f f e k t i v t transmissionsabsorptionsprodulct" ( T " ) , '

VTNDHASTIGIiED 5 M/S HBLDNING - ^{90 G R ,}

0 20 40 60 80 100

PLADETERPERATUR

^{O C}

rii.ng ( ] . g ) , men rlct e r m e r e I ? e i l e i . g t s i n a s s i g t a t Icurine b e i ~ y t t ~ e i . n r l l @ b s t e m p e ~ : i : t u r b ~ n Ti.nd i c t e d e - t .for: inicldelplacle-tein~>era L u - r e n T, s r i d r e s l i q i ~ i n g (20) ki-l.

h v o r Fa1ct:oren F,? l ~ ~ r r i g c r c ? r f o r d e t f o r h o l . d , al: d e n r1ytti.g- g j o r t e energ:i b e r e g n e t ud f r a d e n l a v e r e i n d l @ b s t e m p e r a t u r b l i v e r f o r sl-oi- i f o r h o l d L i l . clen fo:~:ekonriie b e l - e g r i e t ud f r a p l a d e t e m p e r a t u r e n .

FR k a l d e s t o t a l e f F f e k t : i v i . t e t s f n l c . t o r ( e n g . h e n t r e m o v a l f a c t o r ) o g b e s t å r a f t o . f a k t o r e r F ' o g F " , s A l e d e s a t

1'' _R

-

^{17' F"} ( 2 3 )

h v o r I.'

'

Icalili?.; c o l f a n c j e r e r i s c f f e l c t i v i . t e t s f alc t o r ( e n q . c o l - - l e c . t o r e f f i c i . e r r c y L a c t o : r ) o g P " s o l . f i i n y c r e i i s i ~ l o w f a c t o r

( e n g . c o l l e c t o r f l o w f a c t o r )

.

F ' a f h z n q e r a f s o l f a n g e r e n s v a r m e t a b s l i o e f f i c - i e n . t og d e n

< : b , m e t r i s J c e udformn.ing, i . d e t dein r e p r n s e i i t e r e r f o . r h o l . d e t mel.-.

iciui d e n n y t t j g g j o r t e e n e r g i maii f å r o g deii main v i l l e h a v e f a e t , h v i c p l a d e t e i n p e r a t u r e r i o v e r a l tr va.r 1i.g ined va?sketempe.- r a - t u r e n , F o r fors1tel.l.i.ge geomet:ri.sJce u d f o r m r i i n g e r a f s o l f a n - g e r e n k a n f o r i n l e r tll b e r e g n i n g a f F ' f i n d e s i C 2

1

o g 5

1 .

F l o w f a l i t o r e n P " 1co-i:ricjerer f o r d e - t f o r h o l d , a f væslcetempe-- r n t u r e i i ililce e r 1corist:anii meri s t i g e r i d e :i.geiinein s o l f a n g e r e n , s å l e d e s a t F"' r e p r a s e r i t e r e - i : f o r h o l . c l e t rizellein d e n n y t t i g g j o r t e e n e r g i man f å r og d e n tilali v i 1 l . e h a v e f å e t , h v i s vaslieteinpe- r a t u r e n o v . e r a l t v a r l i g nied i n d l @ b s t e m p e r a t u r e n . F" a f h a n g e r s å l e d e s a f vaclcegennemstr:@mningeii ocj va3slcens varinefyl.de sallit.

a f s o l f a i l g e r e n s varrnetabslcoef f i c i . e i i t o g e f f e l c i - i v i t e t s f a k t o r o g d e n lcan b e r e g n e s a f l i g n i n g e n [ 2 , f i.g. 7 . 7 - 1 1 :

h v o r G e r m a s s e g e n n e m s t r @ m n i . n g e n p r . a r e a l e n h e d ( ] c g / ( s m 2 ) ) o g C p e r v a r m e f yl.den ( J / ( k g O C ) )

.

Sol.Cangerei1s n y t t i g g j o r - t e e n e r g i lcan, n å r g e o m e t r i e n o g f l o w e t e r k e n d t , s å l e d e s b e r e g n e s a f l i . g n i n g ( 2 2 )

.

v i n d e e r f a r i n g e r med henbl.il< på a t kunne o p s t i l l e e n s t a n d a r d - metode f o r m å l i n g a f s o l f a n g e r e n s e f f e k t i v i t e t .

Da d e r f r a N a t i o n a l Bureau o f S t a n d a r d s i USA a l l e r e d e fØr s t a r t e n p2 måI.ingerne v a r fremlcommet e t f o r s l . a g til s t a n d a r d - p r o c e d u r e f o r m å l i n g a f s o l f a n g e r e s e f f e k t i v i t e t [ l 0 1 , e r m å l e s y s t e n i e t t i l en v i s q r a d o p b y g g e t e f t e r d e r e t n i n g s l . i n j e r , d e r e r g i v e t h e r i .

Princ.i.ppet i NIiS-måleinetoden e r , a t man u n d e r q u a s i . - s t a - t i o n z r e v e j r - og d r i f t s f o r h o l d mål-er s o l i n t e n s i t e t , l u f t t e m - p e r a t u r , v i n d h a s t . i g h e d , t e m p e r a t u r e n a f v a n d e t L: s o l £ a n g e r e n , opvarmningen a f v a n d e t L s o l f a n g e r e n og e n d e l i g gennemstrØm- ningsmzngden. Ud f r a d i s s e s m i d d e l v z r d i e r o v e r e n p e r i o d e på l 5 m i n u t t e r Ileregnes s o l . f a n g e r e n s Øjebl.ilelcelige e f f e l < t i v i . t e t : ,

Ved a t måle urider f o r c l t e l l i . y e v e j r - og drift.sforkio'1.d kan man f 5 L i l s ' c r ~ l c l c e l i g t maricje d a l a p u n k t e r t i l . a t effelcti.viir.ets- k u r v e n lcilri o p t e g r i e s . F o r a t f 5 e n ve'l.deEiileret k u r v e h a r man dog :i. N R S - - n i å l emetoden b l . a . lc:r-?vet a t s o l . i n t e n s - i . k e t e n e:c s t a r r e (2nd 6 3 0 W/m L

,

^og a t .i.ndEaldsvirilclen e:r m i n d r e eri 45O.

1~es;uden er- d e r k r a v C.i.1. vi.iiilfiactiqked on, ref1e.ksi.onsltoeEf i.-- cfieil'cen a f .E l.adein Foran so1.f anqe:reil.

Ved opkecjiii ~i(jen ai cyi'i-'elc i: i v i t e i r s k u x v e l ~ beriyt tcr man som dbscisse m i tideltempera Iriri:diffc i:ericeil rnc? l.l.e~.o vandei: og oiiigi\7eride :i.ui't d:i.vid:?~:.et. med sol.i.i.rl:erisi.i:eteii pS e n f l a d e paral.Le1 med sol.fiinije~c?ji. T(!ocieri f\er.Coi- e r f (?blgerii?c?:

:!f 1.iqniiiy ( 2.2) c ~ q nietj. rnidcie1v;er;keteinpera t u r e n

l,, (

+ r '

ud' f å s

Q,: =: F.' (I. ( . r a ) , .- r i L o (Tm T a ) ) w / n i 2 (25) h v o r d e t e r f o r u d s a t , a t d e n a b s o r b e r e d e e n e r g i . , d e r b e r e g n e s e f t e r l i g n i n g ( 2 l ) , lcan s l c r i v e s som e t p r o d u k t a f d e n t o t a l e

d e t t a g e t hensyil t i l d e t t e f o r h o l d r s å d e t ilcke s k u l l e afstedlcorrr~e f e j l pd rnalirigerne.

Det s k a l d e s u d e n nævnes, a t medens d e r i NWS-metoden k r z - v e s m å l i n g a f v i n d h a s t i g h e d l a n g s med s o l f a n g e r e n , b l i v e r d e n på N u l - e n e r g i - h u s e t m å l t s v a r e n d e t i l den i n e t e o r o l o g i s k e , d . v . s . s å v i d t mul.ig-t uden i n d f l y d e l s e f r a o m g i v e l s e r n e , 13et e r l c l . a r t , a t d e t e r m e s t l ~ o r r e l s t a t m5l.e v i n d h a s t i g h e d e n som NBS-metoden, men da man ved beregrij.ngei? a f s o l - f a n g e r e n a l e n e h a r b e n y t t e t d e n m e t e o r o l o g i s k e v i n d h a s t i g h e d , ni& d e t være d e n t i l s v a r e n d e , d e r s k a l målezi, f o r a t d e r clcal ltunne sanmnien- l i g i l e s . I d v r i g t e r d e n s indfl.ydel.se s t i e r k t b e q r z n s e t ved t o - l a g s s o l f a n g e r e .

Den d i f f u s e stråling5;int-eris:'*tet lcrzves m å l t ved a f skærm- n i n g a f s o l a r i m e t r e t f o r dj.re1ct.e strå1:iLnq .far og e f t e r h v e r 1 5 - i i i i n u t t e r s p e r i o d e . De t:-te e r vant;Iceligt. ved a u - t o m a . t i s k e må- l i n g e r , h v o r f o r d e n d i f f i l s e si-.r5linq-s i n t : e i ~ s i t c t p5 Nul.-ener- g i - h u s e t b l e v måLt på v a n d r e k og ved I c o n s t a n t afska?rrnni.ng.

Det e r e n l.j.iit niere i~si.:clcer metode, men d e n e r nq5jaytj.g nok t i l d e t t e f o r n i å l .

1 dei. i@!.gende slcaï d e t lcort. b e s l c . r i v e s , h v o r d a n d e f o r - s l c e l l i q c s t d r r e l.scc in5-Les og ~ : e g i . s i " r e r e s . PlSl.:i.i~gerl.ie deI.es n a t u r l i g t i en q r u p p e med v e j r d a t a og en rned d r i f t s d a t a , Der s k a l ilclcc i ilei:a.L.jer r e d e < r @ r e s f o r , h v o r d a n rn&l.ii.lgerne iidE@-.

r e s , iiieii d e r e n t e n a n v e n d e s komrnerci.el. t i i d s t y r el.'l.er gsiigse riief:oder, D e t c ? (lo t e g 8 l d e . ~ ' a l l e -l-.en~peratilrm:i!.irigerne, d e r forei.iiges rncd -termoelemerii:.er al' 1cobbe.r--lconstantai~ o g nilclce1.-.

I<ro~ii-ii.iltlse l. f o r 'i olral.-r'cEerencer~. \redlcommeiide. Dci:irnod s k a l d e t o m t a l o s , I~v<-Jx inal i n g e r n e . f o r e t:ages, og s5 v i d t mul..i q t med angi.vel.se a f n @ j a c ~ - t j . g l i e d e r r .

4 . 2 . 1 . @Ligg__g_y~jg$r&_

LuftC.ernperaturen rnbles som v j . 5 - t på f i g . 3 f o r a n s o l f a n y e . - -.".-W- -d

r e n i e n a . f s t a n d f r a denne a f 0 , s m . Der a n v e n d e s e t te.i:mo- element:, d e r e r s t 1 : 5 l i i l g s b e s l < y t t e t ved h j æ l p a f t o l s o n c e n t r i s l c e

C o l i n t e r i s i , t e t e n p$ s a l E a i ? , < ~ e r e n o g d e n n e s E o r d e L i n g p å d i - r e k t e o g d i f f u s s t r 5 i i n g hestcmmes ud f r a f o l g e n d e t r e i n t e n - s i t e t c r n å l i n g e r .

1. M i d d e l i n t e n s i t e t e n ar d e n s a m l e d e s o l s i : . r å l i n g på e t p l a n p a r a l l e l t med s o l f a n g e r e n o g i e n a f s t a n d f r a d e n n e p 3 0 , 5 m,

2 . I n t e n s i . t e t e n a f d e n s a m l e d e s o l s t r å l i n q på e t 11ox:ison- t a l t p l a n f o r a n s o l f a n g e r e n .

3 , I n t e n s i t e t e n a f d e n d l f f u c e s o l s t r å l i n g p5 e t h o r i s o n - t a l k p l a n f o r a r i sol.£ a n g e r e n .

F i g . - o-.- $l2V i ridfl @-j og lcopanenionicter ,

Vedrorendc. p l a c e i i n y c . i n af rn5ler;t:ederne h e n v i s e s t i l f j . g . I I .

p l a c e r i n g e n a f s o l a r i i n e t r e t i e n a f s t a n d a f 0 , 5 m f o r a n s o l - f a n g e r e n s k a l d e t bemærkes, a t d e t t e slcyldes r i s i k o e n f o r , a t d e l e a f s o l a r i m e t r e t opvarmedes, h v i s d e t s a d d i r e k t e på s o l f a n g e r e n ined d e r a f f@l.gende f e j l.måling.

D e t o a n d r e s o l i n t e n s j . t e t e r m å l e s f o r a t mul-iggØre bestem- m e l s e a f s o l i n t e n s i t e t e n på s o l f a n g e r e n på d i r e k t e og d i f f u s s t r å l i n g . P r i - n c i p p e t i denne bestemmelse er f o l g e n d e . S o l i n - t e n s i t e t n r . 2 o m f a t - t e r d i . r e k t e og d i f f u s h i m n e l s t r å l j . n q , medens s o l . i n t e n s i t e t n r , 3 kun omfa-ttzer e n d e l a f d e n d i f f u s e h i m m e l s t r å l i n g , idet-. afslc~ermningen f o r d e n d i r e k t e s t r å l i r i g a f p r a k t i s k e å r s a g e r o g s å b e v i r k e r e n v i s afsk;ermni.ng £01: den d i f f u s e s t . r å l i n g . Under f o r u d s æ t n i n g a f e n jævn f o r d e l i n g a f d e n d i f f u s e s t r å l i n g o v e r himmelhvælvi.ngen kan man k o r r i y e r e d e n måI.te d i f f u s e s t r å l i n g f o r d e n u a n s k e d e a f s k æ r m n i n g . De- t a l - j e r n e i denne k o r r e k t i o n f i n d e s i [1.1.1. Ud f r a i n t e n s i t e - t e n a f d e n sainl.ede s t r å l i . n g og a f d e n l c o r r i g e r e d e d i f f u s e s t r å l i n g lcari man b e r e g n e i n t e n s i t . e t z e n a f d e n d i r e l c t e s;trå- l i n g på e t h o r i s o n t a l t p l a n . Ved h j æ l p a f s o l e n s h a j d e og a z i m u t omregiies d e n n e t i l n o r i n a l k t r å l i n g e n s i n t e n s i t e t og d e r e f t e r t i l den d i r e l c t e s t r å l i n g s i n t e n s i t e t på s o l f a n g e r e n , H e r e f t e r kan andel-en a f den d i r e k t e s~k.rål.inq a f d e n t o t a l e s t r å l i n g uden v i d e r e bestenunes

.

T i l n i å l i n g a f s o l j.ntensi.keten a n v e n d e s s o l a r i m e t r e a f . f a b r i k a t K I P P & ZONEN, Den o m t a l t e afskærmning b e s t å r a f el1 r i n g , h v i s c e n t e r a l c s e e r p a r a l l e l med j o r d e n s omdre jn.irigs- a k s e , s e f i . g . 12. Ved ugcn'cI.i.gt a t f l y t t e r i n g e n ri. f o r h o l d

t i l s o l a r i n i e t r r e ~ . lcan d e l t e al.t:id hol.des afs1c;ermet f o r d e n d i r e k t e s t r å l i . n g . S o l a r i i i i e t r e n e s folsomhed e r f r a f abriI<lcen o p g i v e t svarend-e t i l h o r i s o n t a l a n b r i n g e l s e , men man o p g i v e r , a t f @lsoinheden ved v e r t i k a l . .anl-)ririgel.se e r l.% m i n d r e , kivil- lce-t d e r f @ l . g e l . i g c:r i-crgat hensyn t i l ved d e t s o l a r i m e t e r , d e r m å l e r s o l . j . n t e n s i t e te n på so:L.Eariyeren.

3 : n d l Ø b s t e m p r a t u r e n ---.--P-- af v a n d e t måI.es med e t t e r m o e l e m e n t u m i d d e l b a r - t fgir i n d l a b e t i s o l f angersek1:ionen. 13a s o l £ an-

ment placeret midt på hver af pladerne. Bette giver en til- strakkelig god måling, da pladerne har en javil temperatur- fordeling, jfr. 1121. På grund af den ujzvne solintensitet over solfangeren i dens lodrette udstrzkning og på grund af konvektionen mellem absorbatorpladerne og glasset er der en vis variation i absorbatorpladernes temperatur i lodret ret- ning. Derimod er det ved målinger godtgjort, at der ikke er nogen variation i vandret udstrzlcning. Det er derfor til- s-trzlckeligt Icun at måle halvdelen af pladernes temperatur, og rnan måler således kun 7 absorbatorpladetemperaturer.

VandgennemstrØmningen m å ligesom temperaturdifferencen over solEangerse3itionen bestemmes med god nØjagtighed. Des- uden må den måles uden at medfØre tryktab af betydning, da dette ville krzve meget st@rre cirkulationspumper i systemet.

Ved deinonstration af solvarmesysteniets duelighed kan det ikke accepteres at have store pumper. Derfor valgte man at må1.e vandgenneinstr$mni.ngen med en elelctroniagnetisk f lowmåler

,

som også giver en god målen@jagtighed. Plowmåleren er af fabri- kat Eckerdt med en dimension på t 2 inm, og nØjagtigheden op- gives ti.1 l % , se f:ig. 13. Måleren er anbragt på fordelirigs- rØret og solfangerens indlØb,

Fig. 1.3. El.ektromagnetisk flowmaler

NUL-ENERGI HUSETS SOLFANGER

AFVIGELSE IIELLEM IIALT 0G BEREGXT UDBYTTE I 7; AF BEREGI\IET,

23/8 1976

O 0

2 0

_{0 0 8}

TIND - ^76°C

O 0 ~ 0 0

LUF-i TEMP

, X

26 C '

1 0

Q 0 O

o

^Q

GNS.AFV,

M

12,b%

O Q

T

I N D

59Oc

n

LUFTTErlP, - ^25OC

-10 4 GNS, AFV

, %

1, S?,

Fia. l 4

h , R e f e r e n c e l i s t e

c

^l

I

D t H - N i ~ l - - E r i e r H h u s

( a f 1,li'V - IL'R

-

LPV&I) Daninarlcs t e l c n i s l c e HØjslcole T u t e i r i & Xoclc, Kabenhavri 197'7

[ 2 ] D ~ i f f i e , J.A. & Reckman, W.A.:

S o l a r Z n e r y y t h e r m a l . p r o c e s s e s J o h n Wi.ley a S o n s , New Yorlc l 9 7 4 3

1

P e t e r s e n , E r w i n , perr;on:l.ig k o n t a l c t L4

1

lcrægpØth, K r i s t i a n :

Elcsempl.er på s o l . f a n g e r b e r e g n i . r ~ g e r

S o l . e n e r g i d a y e n j u n i 19'76, l a a b . E . v a r n i e i s o l e r i n g DtB, n i e d d e l s e n r . 5 1 , l 9 7 6

L 5 1 J o r d a n , 1I.C. ( e d i - t ) :

L,«w t e m p e r a t u r e e i i g i n e e r i n g a p p l i c a t i o n o £ s o l a r e n e r g y ASHRXE, New York 1 9 6 7

L

6 1 Bögl u n d , I n g m a r :

Metod f ö r h e r a k n i n y a v e x t r e m a y t t e m p e r a t i l r e r h o s i s o l - e r e d e y t t e r k o n s t r u l t t i o n e r .

Rappor t R6 1 9'7 6

B y q g f o r u l c n i . n u e i i ~ Svensk Bygy t j a n s t

1'71 Xrzg:p@th, R 8 K o r s g a a r d , V I

P Lane, s t a t i o i n ~ r e vaiïdgenneriictr~mmede s o l f a n g e r e s e C'f elc.iriv?.te t u n d e r dariclte k1irnai:orhol.d.

I n t e r n r a p p o r t , j u n i 1 9 7 6 . L a b , f ., Varmeiso.leri.ng, D t H 10

1

Lund, Hans:

Proqrani BA 4 i . i l b e r e c y n i r ~ q a f r u m t e m p e r a t u r e r o g varine- og k a l e b e h o v .

M e d d e l e l s e n r . 4 6

L a b , E . Varn!c?isoleriuiy, DtB, 10'76

B i l a g l .

K o r t f o r k l a r i n q a f e d b - u d s l c r i f t e r n e .

....P---.- ^-----P----

D e r e r u d v a l g - t 4 dage i. sommeren og e f t e r å r e t 19'76. I?; d i s s e dage e r d e r f o r e t a g e - i : m å l i n g e r h v e r t m i n u t a f k l i m a e t o g s o l f a n g e r e n s y d e I . s e . Znderi f o r e n 1 5 riiinu-ters p e r i o d e e r d e r f o r h v e r e n k e l p a r a m e t e r fo:rei-.il.jet e n b e r e g n i n g a f m i d d e l - v a d i e n og d e t el- d i s s e m i d d e l v s r d i e r , d e r d e l s e r b e n y t t e t som i n p u t t i l b e r e g n i n g e n og d e l s samrneillignes med b e r e g n i n g s r e s u l - t a t e t

.

PS u d s k r i f t e r n e e r Ir'Dl.gende a n g i . v e t : K L

LTEMP V I N D SOLIN D , DEL INDF TIND F'1,OW PTEMP M.ABS M . E F M . X-V B ,ABS B .E%' R , X-V AFV

KLolckesl.ettet, d e r r e p r a s e n - t e r e r l 5 m i n u t e r s p e r i o d e n . Udel.uf t t e m p e r a - t u r ( O C )

.

Vi.ndhastigheden m / s .

S o l i r i d f a l d e t på s o l f a n g e r e n ( l o d r e t ) Vl/m 2

.

Den d i r e k t e s - t r å l i . n g s a n d e l a f s o l i , n d f a l d e t . I n d f a l d s v i n k e l f o r d e n d i r e k t e s t r å l i n g , g r a d e r , I n d l D b s t e m p e r a t u r O C .

Vandflowet gennem e e n s e k t i o n (9,D m L ) l / m i n . M i d d e l p l a d e t e m p e r a t u r OC

M å l t n y t t i g g j o r t e f f e k t W .

Ef f e k t i v i - t e t b e r e g n e t ud f r a m å l i n g e r n e 0 .

A b s c i s s e v a r d i på m å l t e f f e l c t i v i t e t s k u r v e ( f i g . l 5 ) OC m 2 /W B e r e g n e t n y t t i . g g j o ' r t . e f f e k t W .

Ef£elcZ:ivitel.: på g r u r i d l a g a f b e r e g n i n g e r n e %

A k ~ s c i c s e v s r d i på be:reqnet e f f e l c t i v i t e t s k u r v e ( f i g . 1.5) 'C rn2/1d D i - f f e r e n c e n mel.lem m å l t o g b e r e g n e t n y t t i g g j 0 r . t e f f e k t : i % a f b e r e g n e t v z r d i .

( (r.lbnns-i-3.Aas)x

i o o / n , A s s ) .

EndeLig e-c. anyivei: summeri af soLj.nClfaldet i wh/rn2 og s e k t i o n e n s ( 9 , D m 2 ) n y t t i g g j o r t e e n e r g i i Wh m a l t og b e r e g n e t s a m t middel.- e f f e k t i v i t e t e r r - i e og m i d d c l . a f v i g e l s e n inel1 em niå1.t og b e r e g n e t n y t t i - g g j o r i r e n e r g i .

1 I t I :a 'J 1 O 3' i(: !j\ (\J j c > ':* 17 0, w c> ..* ^{'U ip .J?} t I I S \ f ::J F- b h !L p~ %i> <j C, ,O h ,L ?- r- r- l l

! x w O O O O O C > O O C > O O O O O O O O l t i " L , . o e . * s r " < + s s " o o o . l I

I 3- (

.

^{l O -> c. i> C> T: C' c.> O C> «c> C C> C1 0 I} t