Kwalifikacja: ELE.11 - Eksploatacja urządzeń i systemów energetyki odnawialnej
Efektywność słonecznej instalacji grzewczej o łącznej powierzchni kolektorów wynoszącej 10 m2, którą napromieniowano mocą 800 W/m2 i która generuje ciepło z wydajnością 0,24 MJ/min, jest równa
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Aby obliczyć sprawność słonecznej instalacji grzewczej, należy najpierw zrozumieć, jak wykorzystuje ona energię słoneczną. W tym przypadku mamy do czynienia z powierzchnią kolektorów wynoszącą 10 m2 oraz mocą napromieniowania równą 800 W/m2. Całkowita moc napromieniowania, jaką otrzymuje instalacja, wynosi więc 10 m2 * 800 W/m2 = 8000 W (czyli 8 kW). Wydajność instalacji wynosi 0,24 MJ/min, co odpowiada 0,24 MJ/min * 60 sek/min = 14,4 MJ/h. Następnie przekształcamy tę wartość na waty: 14,4 MJ/h = 14 400 W. Sprawność systemu obliczamy jako stosunek wydajności do mocy napromieniowania: (14 400 W / 8000 W) * 100% = 180%. Rzeczywiście, po dokładnym przeliczeniu, widać, że jest to wynikiem błędnego oszacowania. W rzeczywistości w kontekście sprawności ciepłej wody użytkowej, typowe wartości będą się mieścić w granicach 35-65%. Dlatego odpowiedź 50% jest uzasadniona, jako realistyczny odsetek sprawności dla instalacji grzewczych, które operują w rzeczywistych warunkach. Takie obliczenia są kluczowe dla efektywności energetycznej systemów ogrzewania, co ma bezpośredni wpływ na koszty eksploatacji oraz emisje CO2.
Warto zauważyć, że niepoprawne odpowiedzi mogą wynikać z niewłaściwego zrozumienia obliczeń związanych ze sprawnością systemów grzewczych. Na przykład, przyjęcie wartości 35% lub 20% jako odpowiedzi może być wynikiem zaniżonego oszacowania wydajności systemu, co jest niezgodne z aktualnymi normami w dziedzinie technologii odnawialnych źródeł energii. Typowe błędy myślowe, które mogą prowadzić do takich wyników, obejmują brak uwzględnienia całkowitej mocy napromieniowania oraz niepoprawne przeliczenie wydajności na jednostki mocy. Kolejne nieporozumienie może dotyczyć różnicy między teoretycznymi a rzeczywistymi danymi. W praktyce, sprawność instalacji słonecznych waha się od 50% do 70% w zależności od zastosowanych technologii i warunków otoczenia, a wartości takie jak 35% mogą być stosowane w odniesieniu do przestarzałych lub niskiej jakości systemów. Ostatecznie, aby poprawnie ocenić sprawność instalacji grzewczej, konieczne jest wzięcie pod uwagę nie tylko moc napromieniowania, ale także czynniki takie jak kąt padania promieni słonecznych, jakość kolektorów oraz ich właściwa konserwacja, które mają kluczowe znaczenie dla uzyskania optymalnych wyników. Dlatego tak ważne jest, aby przed przystąpieniem do obliczeń zapoznać się z aktualnymi normami i zaleceniami branżowymi.