Aurinkolämmityksen tekniikka ja energiatuoton laskenta

Abstract

Työn tarkoitus on tutkia ja lisätä Metrosol-aurinkoenergialaboratorion mahdollisuuksia toimia testausympäristönä. Työn keskeisiä osia ovat laskentaohjelma, jonka avulla on mahdollista vertailla aurinkokeräimien energiantuottoa sekä sen käyttöohjeet. Opinnäyte on osa Tekesin ja teollisuuden rahoittamaa hanketta Energy Efficient Control of Indoor Environment, RYM Oy.

Työssä on huomioitu laajasti aurinkolämmitysjärjestelmä, sen tehojen laskentamallit, valmistajien ilmoittamat tekniset tiedot, lämmön varastointimenetelmät, ikääntymisen vaikutukset sekä erilaiset variaatiot järjestelmän kokoonpanossa. Laskentaohjelma perustuu Suomen rakentamismääräyskokoelman osan D5 tarkempaan aurinkolämpöenergianlaskentaan. Menetelmä pohjautuu standardiin SFS-EN 15316-4-3. Laskentaohjelman antamia tuloksia on vertailtu kahden vastaavan kansainvälisen laskentaohjelman tuloksiin. Tuloksissa ei havaittu merkittäviä eroavaisuuksia.

Laskentaohjelman kaikki kaavat ovat esillä, joten ohjelma soveltuu hyvin opetuskäyttöön. Ohjelma on käytettävyydeltään monipuolinen ja sen käyttömahdollisuudet sekä oppimisympäristöissä että kentällä ovat moninaiset.

The purpose of this Master's thesis was to study, and increase, the possibilities of MetroSol Solar Energy Laboratory to operate as a standardized testing platform. The thesis is a part of the project “Energy Efficient Control of Indoor Environment, RYM Oy.” financed by TEKES and the industry.

For the thesis, the calculation models for determining the effectiveness of solar heating systems, technical information supplied by the manufacturer, heat storage methods, the influence of ageing and variations in the structure of the systems were studied widely. The calculation program created during the final project was based on the method for calculating solar energy presented in the Finnish National Building Code, part D5. The method was based on the standard SFS-EN 15316-4-3. The results obtained with this calculation method were compared to those obtained with two international programs. No significant differences were found.

The thesis resulted in a counting program for the energy efficiency of solar collectors. Also, a manual for using the program was drawn up. Since all the equations are visible, the calculation program can easily be used not only by the industry but also for teaching purposes.