General model for solar collector fields towards standardization

Projektleder: Weiqiang Kong

Projektbeskrivelse

Solfangerfelter opbygges typisk af plane solfangere. Inden for de seneste år er der dog kommet flere solfangerfelter med trackende koncentrerende solfangere i drift i Danmark. Koncentrerende solfangere har sammenlignet med plane solfangere den fordel, at varmetabet er lille og effektiviteten høj ved middelhøje og høje temperaturniveauer. Desuden er den årlige ydelse af trackende solfangere, der følger solens bevægelse på himlen, højere end ydelsen af stationære solfangere. Endelig har trackende solfangere den fordel, at de kan stilles ud af fokus, således at overopvarmning kan forhindres i solrige sommerperioder. På trods af fordelene for solfangerfelter med trackende koncentrerende solfangere er der ikke gennemført meget forskning vedrørende udvikling og validering af simuleringsmodeller for sådanne solfangerfelter. Projektets formål er at udvikle en generel simuleringsmodel for solfangerfelter med plane og trackende koncentrerende solfangere således at ydelsen af solfangerfelterne kan forudsiges.

Projektet skal udvikle og validere en generel matematisk model for både fladplade og koncentrerende solfangerfelter med det formål at evaluere og forudsige den termiske ydeevne af solfangerfelterne under in situ testforhold.

Projektet resulterede i en generisk matematisk model til modellering af solfangerfelter. Metoden anvendes på tre forskellige solfangerfelter i Danmark, nemlig en flad plade, et parabolisk og et Fresnel-linse solfangerfelt. For hver solfangertype udledes og diskuteres ydeevnekoefficienterne. Samlet set har den anvendte metode vist sig at have tilstrækkelig nøjagtighed til at modellere alle de undersøgte typer af solfangere og anbefales anvendt til fremtidig standardisering og optimering af solvarmeanlæg.

Det primære spørgsmål, projektet behandlede, er, om der findes en præcis og generisk metode, der kan teste forskellige typer af solfangere og felter. Det spændende perspektiv, vi ser i projektet, er den nyudviklede in situ-metode, der er eksperimentelt valideret for tre forskellige typer af solfangerfelter og er lovende for fremtidig standardisering.

Projektet er en god start for ny forskning med fokus på in situ solfangerfelttest og standardisering.

Projektdetaljer

Projektstart Projektafslutning Totalbudget Saxhof-Støtte
Oktober 2020 September 2022 493.449 493.449

Resultater

Udgivelser
Forfatter(e) Titel Udgivelsestype
Adam Rasmus Jensen and Weiqiang Kong General model for solar collector fields towards standardization Final report
Adam R. Jensen, Ioannis Sifnaios, Gideon P. Caringal, Simon Furbo, Janne Dragsted  Thermal performance assessment of the world’s first solar thermal Fresnel lens collector field Paper
Ingrid Overgaard Development and validation of a general test method for concentrating solar collector fields  Paper
Adam R. Jensen and Ioannis Sifnaios  Modeling, Validation, and Analysis of a Concentrating Solar Collector Field Integrated with a District Heating Network Paper
https://www.saxhoffondenbyg.dk/projekter/general-model-for-solar-collector-fields-towards-standardization
3 MAJ 2024