Į pastatą integruotų fotovoltinių elementų modeliavimas

Abstract

Straipsnyje nagrinėjamas į stiklinę pastato atitvarą integruotų saulės elementų panaudojimas pastatuose. Darbe pateiktas eksperimentinis tokių elementų bandymas. Jo metu buvo tiriami du fiziniai patalpų maketai su į langus integruotais saulės elementais ir be jų. Bandymo rezultatai parodė, kad patalpos makete su elementais vidutinė temperatūra būdavo 1,5 °C žemesnė nei be jų, o apšvieta makete be elementų buvo 2,6 karto didesnė, palyginti su maketu su elementais. Tolesnėje darbo eigoje buvo atliekamas modeliavimas naudojantis programa DesignBuilder, kuria buvo nagrinėjami du maketo matmenis atitinkantys ir du realaus dydžio patalpos modeliai, lyginant variantus su saulės elementais ir be jų. Modeliavimo rezultatai maketo dydžio patalpoms atitiko eksperimento metu nustatytą vidutinį temperatūrų skirtumą, nors gautos patalpos temperatūros ir skyrėsi nuo eksperimento. Realaus mastelio modelyje temperatūra su skaidriu langu buvo lygi 25,95 °C, o modelyje su FE langu – 24,47 °C. Energijos poreikių modeliavimas parodė ĮPIFE įtaką vėsos poreikio sumažėjimui 40 %, o šildymui – 26 % padidėjimą.

The article deals with a building integrated PV which can be used in the construction of the new buildings or in renovation of the old ones. This improvement has economic and energetic benefits which represented in this work. Work presents experimental photovoltaic cell test when two room models with glazing and BIPV were teste din order to find out temperature variation in time. Test results showed that temperature in normal glazing model was 1,5 °C higher than in BIPV model. Also solar illuminance was 2,6 times higher in the model with normal glazed window. Next part of the work was with “DesignBuilder” program to create same room models and trying to scale model to the real size office room. Simulation results matched the an average temperature difference in smaller scale models. Although temperature was different from the experiment. Real scale results showed that temperatures in real scale office room model without PV were 25,95 °C and in model with PV – 24,47 °C. Simulation of annual energy demand showed that real scale model with PV elements had 40% lower cooling demand and 26% higher heating demands than other model.