hh.sePublications
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Hybrid solar system for heat and electric demands in a simple housing within Sweden and China
Halmstad University, School of Business, Engineering and Science.
2019 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (One Year)), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

The access to ideal heating and power techniques has always been highly thought after.This is mainly due to the development in housing architecture and the cold nature of certain regions which has led to an increase in popularity of the heating market and modernised heating technologies. The current DH systems make use of CHP plants for thegeneration of power and electricity. These CHP plants for the most part, are powered through biomass and during winter periods the demand for heating is highly increased.The biggest issue with relying on biomass solely is the constant need to burn wasteproducts which not only results in increasing the demand for consuming in more waste,but also results in producing remains (by-products) that cannot be broken down further and hence might require the utilization of land-space (landfills) for their disposal. Solar modules on the other hand, have gained increased popularity in the recent age. This is mainly due their extremely high flexible ability in converting solar irradiance intoelectrical and thermal energies. This study will try to provide a comprehensive study intothe utilization of a hybrid solar system that combines a standard PV module with a flat-plate collector through estimating the energy demands for a simple housing within Sweden and China. This will be the main aim of the study, however the possibilities of integrating this hybrid solar system alongside current DH systems will mostly be discussed in the first sections to proof the possibility of executing such a system. The theoretical work carried out will only include simulations of having just separate,standalone PV and flat-plate collector modules. However, designing a hybrid solar and DH system will not be the major focus of this study. The results at the end of the report,concluded that the electrical production for the Swedish case were noticeably higher thanthat of the Chinese case in spite of maintaining the same load values through both cases and higher solar irradiation for the Chinese case. Due to PVsyst simulation constraints,the results show that the investment cost of the Swedish PV (electrical component) module was about 3.6 times greater than that of the Chinese which could possibly mean that the Swedish case has a bigger PV module area than the Chinese case in order to meetel ectricity demand monthly. However, when it came to the thermal energy production, it was possible to assume different collectors cases and hence an area of 7m2 was chosen for the Swedish perspective while an area of 4m2 has been considered for the Chinese case. The thermal useful energy values where then compared with heating demands for both of the cases. Finally, the thesis concluded that there was no requirement for having an integrated DH network within the standalone houses, having small electricity and heat demand and hence, it might be more beneficial to have an integrated DH and solar system within more densely populated housing areas.

Abstract [sv]

Efterfrågan på tillgången till idealisk uppvärmning och effektiva tekniker har alltid varithög. Detta beror främst på utvecklingen inom arkitektur och den kalla naturen i vissaregioner som har lett till en ökad popularitet av värmemarknaden och moderniseradevärmeteknologiert. De nuvarande fjärrvärme-systemen använder kraftvärmeverk förproduktion av kraft och elektricitet. Dessa kraftvärmeanläggningar drivs till stor delgenom biomassa och under vinterperioderna ökar efterfrågan på uppvärmning mycket.Det största problemet med att förlita sig på biomassa enbart är det ständiga behovet avatt bränna avfallsprodukter som inte bara resulterar i att öka efterfrågan på konsumtionav fler avfallsprodukter utan också resulterar i att producera rester (biprodukter) sominte kan brytas ned ytterligare och därmed kan kräva användning av markutrymme fördeponering. solar-moduler å andra sidan har ökat popularitet under de senaste åren.Detta beror främst på deras extremt höga flexibla förmåga att konvertera solbestrålningtill elektrisk och termisk energi. Denna studie kommer att försöka tillhandahålla enomfattande studie av användningen av ett hybridsolsystem som kombinerar en standardPV-modul med en flatplate collector för att simulera en solar-modul samt caselera enfristående version genom att uppskatta energikraven för en enkel bostad i Sverige ochKina. Detta kommer att vara huvudmålet med studien, men möjligheterna att integreradetta hybrida solsystem tillsammans med nuvarande DH-system kommer mestadels attdiskuteras i de första avsnitten för att bevisa möjligheten att utföra ett sådant system. Detteoretiska arbetet som utförs kommer endast att innehålla simuleringar av att bara ha enfristående PV- och flatplate collector module, men att utforma ett hybrid sol- och DHsystemkommer inte att vara huvudfokus för denna studie. Resultaten i slutet avrapporten drog överraskande slutsatsen att den elektriska produktionen för den svenskacaselen var märkbart högre än den för den kinesiska caselen trots att de båda caselernabibehöll samma belastningsvärden och högre solbestrålning för den kinesiska caselen.Detta kan förklaras av skillnaden i modulpriser vid simulering genom PVsyst därinvesteringskostnaden för den svenska PV-modulen (elektrisk komponent) var ungefär3,6 gånger större än den för kinesiska, vilket innebär att PVsyst antar ett störremodulområde för svensk modul och därmed mer energiproduktion. Men när det kom tillvärmeenergiproduktionen, var det möjligt att anta olika samlarfall och följaktligen valdesett område på 7m2 för det svenska perspektivet medan ett område på 4m2 har beaktatsför den kinesiska och värmevärden för användbar energi där jämfördes sedan med dekrav som krävs för uppvärmning i båda fallen. Slutligen drog avhandlingen slutsatsen attdet inte fanns något krav på att ha ett integrerat DH-nätverk i de fristående husen ochdärför kan det vara mer fördelaktigt att ha ett integrerat DH och solsystem i tätarebebyggda bostadsområden.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 46
Keywords [en]
Solar, Hybrid, PV, Photo voltaic, Thermal, flat-plate, collector, District heating, Energy demands, Renewable energy
National Category
Energy Systems
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hh:diva-40596OAI: oai:DiVA.org:hh-40596DiVA, id: diva2:1352271
Subject / course
Energy Technology
Educational program
Master's Programme in Renewable Energy Systems, 60 credits
Presentation
2019-05-27, N106, Kristian IV, Halmstad, 13:15 (English)
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-09-18 Created: 2019-09-18 Last updated: 2019-09-18Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2613 kB)21 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2613 kBChecksum SHA-512
38934cb85909965dfe282087a7ee49d62ff01219bdc40498a79240add7a7c12232892393296d2e1174fb59d59328c7a46589283e4af5256eb138490ce2bae7e4
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Business, Engineering and Science
Energy Systems

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 21 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 53 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf