Solar és geotermikus fűtési rendszerek - a hatékonyságát és eredményességét a napkollektor
Ebben a cikkben megpróbáljuk bemutatni az alapvető kiszámításának képletét hatékonyságának a napkollektor (SC), a legegyszerűbb nyelvet. Napkollektor (fűtés) van kialakítva, hogy átalakítani napsugárzást hővé fűtésére a hőátadó közeg, vagy egyszerűen csak vizet.
Először is érdekli a hatékonyság, illetve a hatékony, azaz a amely része a teljesítménye a beeső napsugárzás, a kollektor képes átalakítani egy hűtőfolyadék fűtés.
A teljesítmény a beeső napsugárzás betűvel jelöljük - G
Hasznos teljesítmény napkollektorok - Q
Q (Poleznaya_moschnost_kollektora (dT)) = G (beeső teljesítmény) - P (a hő veszteség a szoláris vízmelegítők)
Normál menetrendet a nettó teljesítmény az 1. ábrán látható.
- napkollektor
- Lapos Napkollektor
- Kültéri fényelnyelő felület
X tengely: a delta T (dT) a különbség a környezeti hőmérséklet és a hűtőfolyadék a napkollektor.
Y tengely: Q (Poleznaya_moschnost_kollektora a (dT)), vagy a hatékonyságot.
Ez a szokásos formáját a grafikon a hatékonyság bármilyen napenergiával működő vízmelegítők.
Bármilyen napkollektor jellemzi bonyolult függvénye hőveszteségének P dT. A gyakorlatban azonban ez a legjobb, hogy nem működik a funkció, a hőveszteség P dT, és a megközelítése formájában sorfejtéssel a másodrendű.
Institute szőrme Solarenergieforscung GmbH, amely igazolja, napkollektorok Németországban, a jelentés szerint minden együttható négyzetes közelítés, amely lehetővé teszi a jó pontossággal kiszámítható a hasznos teljesítmény a napkollektor, attól függően, hogy a működési feltételeket.
Poleznoy_moschnosti_kollektora általános képletű Q (dT) válik tiszta megjelenésű.
Q = G „( ) * K ( ) * R- a1 * dT - a2 * (dT) ^ 2
G - Napkollektor erejét a beeső sugárzás a síkra merőlegesen G „= G * cos () - A teljesítmény egy beesési szög .
- beesési szög
K ( ) - IAM (beesési szög módosító) együtthatók figyelembe veszi a veszteségi teljesítmény az szerinti napkollektor a beesési szög a napfény. Általában a szög értékét = 50 °.
A jó lapos napkollektorok
K (70º) körülbelül 0,55
Vákuumos napkollektorok
K (50 °) körülbelül 1,42
R - optikai hatásfok, figyelembe véve a hatékony felülete az abszorber, a hőátadási tényező az abszorber, hogy a hőátadó közeg és a fény átviteli vesztesége az átláthatóságát a bevonat. Számszerűen egyenlő teljesítmény nulla hőmérsékleten delta.
REM: A vákuum elosztóvezeték K ( ) Növeli a eltérés a normál, köszönhetően a hengeres alak a abszorber, kompenzáló teljesítmény csökkentés G * cos ().
dT - a különbség a környezeti hőmérséklet és a hőhordozó közeg a napkollektorok.
A1 és A2, majd tiszta fizikai jelentése:
a2 - a hőveszteséget sugárzás.
A jó lapos napkollektorok
a1, mintegy 4 W / (m ^ 2 * T)
Vákuumos napkollektorok
Most vissza a menetrend.
Az első pont az a metszéspont az Y tengellyel - maximális teljesítmény a napkollektor dT = 0
A második pont a metszéspontja az X tengely a maximális stagnálási hőmérsékleten vagy delta Q = 0 (nulla kapacitását).
Mivel a jelenléte - a2 * (dT) ^ 2, a grafikon nem egy összekötő egyenes vonal maximális teljesítmény és a hőmérséklet-stagnálást, és egy parabola lehajtott.
Most. amelynek képlete nettó teljesítmény, tudjuk pontosan elemezni és megérteni. hogy milyen csatlakoztatva van, és ahonnan függ.
Stagnálási hőmérsékleten döntően a jellemzői a szelektív bevonatot. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy jelentős mértékben hozzájárul a hőveszteségek a napkollektor, a maximális hőmérséklet, így tagja a2 * (dT) ^ 2, felelős a újra-emissziója. A kísérletekben a víz nem hiányzik, egyszerű mérése torlópont, hogy értékelje a minőségi szelektív bevonatok.
- Átláthatósága, a fényáteresztő bevonat
Átláthatósága fényáteresztő bevonat napsugárzás fölött emeli az egész grafikon, növelve az optikai hatékonyságot. rovására nagyobb erőátviteli belsejében a napkollektor.
Csökkenti a maximális teljesítmény dT = 0, hanem csökkenti a lejtőn a grafikonon, akkor jobban megéri a nagy dT. Növelheti a stagnálás hőmérsékletet.
- A minőség és a mennyiség szigetelés ház
- szinte nincs hatással a maximális teljesítmény, de csökkenti a lejtőn, és növeli a hőmérsékletet stagnálás.
Absorber - kulcsfontosságú eleme a napkollektor. Ez nem csak azért szükséges, hogy hőelnyelő felület, hanem hatékonyan továbbítja a hőátadó folyadék. Szerint a fizika törvényei hőátadási tényező függ a vastagsága az anyag ezen vékony vörösréz hő vételi lemez lehet kevésbé hatékony, mint egy vastagabb alumínium vagy acél.
Teplosemnymi hőcserélő csövek közötti és a folyékony függ a terület az érintkező. Ezen vékony vörösréz cső kis átmérőjű, az átviteli hőátadó közeg végezhet rosszabb, mint az azonos az acél, de a nagyobb átmérőjű, amelynek nagy a felülete hőcsere a folyadékkal.
Ezen okok miatt, nagyon gyakran abszorber vékony vörösréz vékony vörösréz csövek teplosemnymi működik rosszabb, mint egy vastag acél vagy alumínium, nagyobb átmérőjű csövek. Hő csökkenti a hőátadási tényező a hő-panelt a hűtőközeg, ami a hőmérséklet növekedésével az abszorber ugyanazon a hőmérsékleten a hűtőfolyadék, mivel kisebb a hőcserélő arány. Nagy növeli a hőmérsékletet az abszorber hőveszteséget és hővezetés és a sugárzás, csökkenti a kollektor hatásfoka. stagnálás hőmérséklet nem változik, de a maximális nettó kimeneti teljesítménye, és lecsúszni az Y tengely, amint az elmozdul az X-tengely, (dT) generált együtt a többi paraméter azonos, amint a 2. ábrán látható.
Mi a napkollektor tervezés is igaz, hogy otthonában is megtalálható itt.