A comparison of the thermodynamic efficiency of vacuum tube and flat plate solar collector systems

Abstract

The article presents simulation based exergy analysis used for comparing solar thermal systems applied for preparing domestic hot water. The simulation of flat and vacuum tube solar collector systems was performed in TRNSYS simulation environment. A period of one year under Lithuanian climate conditions was chosen. Simulation was performed on 6 min time step resolution by calculating energy and exergy flows and creating balance calculation. Assessment results at system and element levels have been presented as monthly variation in efficiency. The conducted analysis has revealed that the systems designed to cover equal heat energy demand operates in different exergetic efficiencies.

Article in Lithuanian.

Vakuuminių ir plokščiųjų saulės kolektorių sistemų ekserginių efektyvumų palyginimas

Santrauka. Straipsnyje eksergijos požiūriu nagrinėjamos dvi saulės kolektorių sistemos, skirtos karštam vandeniui gaminti. Plokščiųjų ir vakuuminių saulės kolektorių modeliavimas atliktas TRNSYS programa. Modeliuota vienerių metų periodui Lietuvos klimatinėmis sąlygomis 6 minučių laiko žingsniu skaičiuojant energijos ir eksergijos srautus kiekvienam laiko žingsniui ir sudarant energinius ir ekserginius balansus. Sistemos ir posistemių efektyvumo rodiklių kitimo rezultatai pateikti grafiškai. Išanalizavus akivaizdu, kad pasirinktomis sąlygomis plokščiųjų ir vakuuminių saulės kolektorių sistemos, turinčios tą pačią funkcinę paskirtį, veikia skirtingu efektyvumu.

 Reikšminiai žodžiai: eksergija, TRNSYS, saulės kolektorių sistema, efektyvumas.

Keyword : exergy, TRNSYS, solar thermal collector system, efficiency