Superkomputer: Zastosowania

W projekcie zostanie przedstawiona obszerna numeryczna analiza wydajności ukrytego kolektora słonecznego. Koncepcja kolektora bazuje na wykorzystaniu prostego wymiennika ciepła w postaci wężownicy z polietylenowych rurek z płynem znajdujących się w pustce powietrznej dachu wentylowanego. Przedmiotowy kolektor stanowi element istniejącego budynku testowego. Wyniki dwuletnich pomiarów zostaną wykorzystane do budowy modelu numerycznego złożonego procesu transportu energii w warunkach ustalonych. Model numeryczny zostanie opracowany w programie ANSYS CFD (CFX lub FLUENT), a następnie poddany walidacji względem wartości pomierzonych w warunkach rzeczywistych. Podstawą oceny wydajności ukrytego kolektora słonecznego w danej lokalizacji będzie niestacjonarna symulacja pracy w okresie typowego roku meteorologicznego. Nieustalony proces wymiany ciepła w kolektorze słonecznym zostanie odtworzony za pomocą symulacji numerycznych w programie ABAQUS. W modelu numerycznym, bazującym na Metodzie Elementów Skończonych, zostaną zaimplementowane funkcje dla parametrów konwekcyjnej wymiany ciepła w domenach płynu kolektora. Funkcje opisujące zmienność poszczególnych parametrów w czasie w zależności od parametrów klimatu zewnętrznego oraz masowego strumienia przepływu cieczy roboczej w rurkach kolektora, zostaną wyznaczone na podstawie odrębnych stacjonarnych symulacji CFD (w programie ANSYS CFX lub ANSYS FLUENT) z wykorzystaniem uprzednio zwalidowanego modelu numerycznego kolektora. Wyniki analiz niestacjonarnych pozwolą na ocenę możliwości zastosowania ukrytego kolektora słonecznego na potrzeby zasilania niskotemperaturowych systemów grzewczych w różnych szerokościach geograficznych.