The comparison of solar installation heat gains and SHW simulation results – case study

In Poland an increase in the of number solar thermal collectors is observed in household applications. For economic and ecological profitability the creation of a solar thermal installation design in a proper manner is essential. In order to determine solar installations size, software calculating future solar heat gains is used. SHW software is an examples of such software. The aim of this work was to compare the simulation results with the real results of the solar installation operation. The comparison was performed by an example of a single-family house with flat plate collector installations located in south-east Poland. This installation supports domestic hot water preparation in a house occupied by four people (in two-year period of analyses). The additional heat source in this building is a gas boiler. Solar fraction parameter values were chosen for this comparison. Solar fraction is calculated as a ratio of solar heat gains used in the domestic hot water preparation process to the heat desired for domestic hot water preparation. The real results of Solar Fraction turned out to be higher than the simulation results from May to August (there were many days with Solar Fraction = 1). A difference of 20–50 percentage points was observed (Solar Fraction). Apart from this period no special differences were observed. Additionally analyses of differences between solar heat gains calculated by Get Solar simulation software with real values (for analyzed building) was performed. This simulation analysis was done before process of building installations.

W Polsce obserwuje się wzrost liczby kolektorów słonecznych w zastosowaniach domowych. Dla opłacalności ekonomicznej i ekologicznej ważne jest właściwe zaprojektowanie instalacji solarnej. W celu ustalenia wielkości instalacji słonecznych stosuje się oprogramowanie do obliczania przyszłych zysków ciepła słonecznego. Program SHW jest jednym z przykładów takiego oprogramowania.Celem pracy było porównanie wyników symulacji z rzeczywistymi wynikami pracy instalacji solarnej. Porównanie przeprowadzono na przykładzie domu jednorodzinnego (z instalacją płaskich kolektorów słonecznych) położonego w południowo-wschodniej Polsce. Instalacja solarna obsługuje przygotowywanie ciepłej wody użytkowej w domu zamieszkanym przez cztery osoby (w dwuletnim okresie analizy). Dodatkowym źródłem ciepła w tym budynku jest kocioł gazowy. Do porównania wybrano wartości parametru Solar Fraction. Solar Fraction jest obliczany jako stosunek zysków ciepła słonecznego wykorzystywanych w procesie przygotowania ciepłej wody użytkowej do ciepła pożądanego do przygotowania ciepłej wody użytkowej. Rzeczywiste wyniki frakcji słonecznej (w skali miesięcznej) okazały się wyższe od wyników symulacji w okresie od maja do sierpnia (było wiele dni z Solar Fraction = 1). Maksymalna różnica wyniosła 20–50 punktów procentowych (Solar Fraction). Oprócz tego okresu nie zaobserwowano żadnych szczególnych różnic. Dodatkowo przeprowadzono analizę osiągniętych różnic między zyskami ciepła słonecznego obliczonymi przez oprogramowanie symulacyjne Get Solar a wartościami rzeczywistymi (dla analizowanego budynku). Symulacja ta została wykonana przed procesem budowy instalacji.