Кпд солнечных коллекторов: Эффективность солнечного коллектора | SolarSoul.net

10.02.2021 автор alexxlab

Содержание

Эффективность солнечного коллектора | SolarSoul.net

В предыдущей статье мы уже упоминали о производительности солнечного коллектора, однако есть еще некоторые факторы, которые влияют на работоспособность солнечных коллекторов в гелиосистеме.

Максимальный КПД солнечного коллектора

Как уже упоминалось, основными параметрами для оценки эффективности солнечных коллекторов являются паспортные данные, как правило, указанные в сертификатах, а именно: оптический коэффициент полезного действия (η₀) и коэффициенты тепловых потерь (а₁ и а₂).

η — КПД солнечного коллектора;

∆Т – разность температуры окружающего воздуха и абсорбера солнечного коллектора;

Е – интенсивность солнечного излучения;

По данной формуле обычно производятся приблизительные расчеты производительности гелиосистемы. Расчеты не всегда отображают полную картину, однако с их помощью можно довольно точно судить о средней выработке тепла солнечными коллекторами за выбранный период времени.

Влияние скорости потока теплоносителя на производительность солнечного коллектора

На практике же дело может обстоять немного иначе. Одним из факторов влияющим на производительность является объемный расход теплоносителя в солнечных коллекторах. Значение оптического КПД и коэффициента тепловых потерь солнечного коллектора приведенное в сертификатах соответствует определенному расходу теплоносителя в коллекторе.

Например, по данным сертификационной лаборатории SPF солнечный коллектор торговой марки Viessmann Vitosol 200-F (номер сертификата C513) имеет расход теплоносителя при испытании равный 200 л/ч. При пересчета на 1 м² апертурной площади расход равен 40,6 л/ч м². При этом есть существенная разница между этим значением и рекомендуемым значением производителя 25 л/ч м². В некоторых случаях, разница между этими показателями может отличатся в 3-4 раза.

Безусловно, такие различия в скорости потока, играют важную роль в

эффективности солнечного коллектора при работе в реальных условиях.

Снижение скорости потока теплоносителя влияет на его температуру на выходе из коллекторов. Чем ниже скорость теплоносителя, тем выше температура теплоносителя.

Более высокая температура на выходе из коллектора часто ошибочно воспринимается, как абсолютный показатель эффективности гелиосистемы. В данный момент среди производителей прослеживается тенденция к уменьшению скорости протока теплоносителя в материалах по проектированию. Сейчас оптимальное значение в большинстве рекомендаций производителей составляет 25-30 л/ч м² в отличие от рекомендаций 5-ти летней давности 40-60 л/ч м². Это дает возможность снизить гидравлическое потери и позволяет использовать менее мощные насосы и меньшие диаметры труб в гелиосистеме.

Однако, при снижении значения объемного расхода теплоносителя увеличивается и температура абсорбера солнечного коллектора, что в свою очередь увеличивает тепловые потери солнечного коллектора в окружающую среду. Таким образом, часть полезного тепла просто теряется, не доходя до бака аккумулятора.

Поэтому, более высокая температура на выходе из коллекторов не является показателем высокой эффективности солнечного коллектора.

Для примера рассмотрим эффективность солнечных коллекторов в зависимости от скорости потока теплоносителя. Для исследования были выбраны солнечные коллекторы: А — HEWALEX KS 2000 TP и В – VIESSMANN Vitosol 200-F. Расчеты приведены исходя их значения солнечной интенсивности 800 Вт/м².

Эффективность солнечных коллекторов в зависимости от скорости потока теплоносителя и конструкции абсорбера

При расходе большем расходе теплоносителя (60 л/ч м²) производительность солнечного коллектора выше на 5%.

В случае с вакуумными коллекторами картина примерно такая же. Причем в некоторых случаях выработка тепловой энергии при низком объемном расходе теплоносителя, даже меньше чем для плоских коллекторов.

Разница в производительности вакуумных трубчатых коллекторов

Возможно, причиной занижения скорости потока жидкости является желание показать как бы более эффективную работу коллекторов, вводя тем самым в заблуждения пользователей, ошибочно считающих более высокую температуру как показатель работоспособности.

Способ соединения солнечных коллекторов и тип абсорбера

Второй фактор, которому зачастую, не придают значение, это способ соединения коллекторных групп. Рассмотрим на примере подключения группы из трех солнечных коллекторов с различной конструкцией абсорбера и при различной скорости потока теплоносителя.

Зависимость выработки тепловой энергии от подключения солнечных коллекторов в группу

В первом варианте абсорберы подключены как бы последовательно и поэтому температура теплоносителя в каждом следующем коллекторе выше. Во втором случае температура распределена равномерно. При подключении еще большего числа коллекторов разница становится еще очевидней.

Солнечные коллекторы с абсорбером типа меандр

Коллектора с конструкцией типа «меандр» не рекомендуется устанавливать в один ряд более 5 штук.

Таким образом, эффективность солнечного коллектора на практике может значительно отличатся от расчетных величин. Следует учитывать такие параметры как расход теплоносителя и подключение коллекторных групп, а так же некоторые другие рекомендации.

Экономическая эффективность солнечного коллектора, расчет тепловой энергии, формула кпд (коэффициент полезного действия)

26Окт

Коэффициент полезного действия коллектора:		КПД использования солнечного излучения в коллекторе
Часть солнечного излучения, попадающего на коллекторы, теряется вследствие отражения и абсорбции. Оптический коэффициент полезного действия (КПД) учитывает как эти потери, так и потери, обусловленные переходом тепла к теплоносителю гелиоустановки. Оптический коэффициент полезного действия является максимумом характеристики, если разность между температурами коллектора и окружающей среды равна нулю, и отсутствуют тепловые потери коллектора вследствие теплопроводности и теплоотдачи в окружающую среду. Коэффициенты тепловых потерь и оптический коэффициент полезного действия образуют характеристику коэффициента полезного действия коллектора, которую можно рассчитать с помощью уравнения:



Конструкция солнечного коллектора
В техническом паспорте коллектора указывается три значения площади коллектора: Размеры поверхности брутто — это габаритные размеры коллектора (длина на ширину). Площадь абсорбера соответствует поверхности с селективным покрытием, которая может поглощать излучение. Площадь апертуры представляет собой наибольшую площадь проекции, через которую может поступать солнечное излучение — дополнительный источник энергии для отопления.		Параметры поверхности коллектора

Сравнительные значения k1 и k2 (согласно EN 12975)

Потери тепла

При нагревании коллектор теряет тепло в окружающую среду вследствие:

теплопроводности через стенку конструкции,
теплового излучения обратно через стекло
конвекции — охлаждающего ветра. Эти потери учитываются с помощью коэффициентов тепловых потерь k₁, и k₂. Они зависят от разности температур между температурой абсорбера и температурой окружающей среды.

От вида солнечного коллектора зависит экономическая эффективность установки солнечного водонагревателя вообще.

Существуют плоские ( viessmann , daikin), вакуумные и вакуумные с тепловыми трубками солнечные коллекторы.

Метки: солнечные установки, энергетика

Увеличение КПД солнечного коллектора на 30%

Очень важно! Очень интересно! Сообщаем Вам, что специалистами на-шей компании разработана и впервые в мире применена технология создания «солнечного зеркала» для повышения эффективности работы вакуумных солнечных коллекторов и фотоэлектрических панелей, установленных на горизонтальной поверхности. Примененная технология позволила увеличить эффективность работы коллекторов до 30%.

Какой любитель горнолыжного спорта не знает о том, как хорошо загорать в яркий солнечный день, катаясь на лыжах. Какой рыбак не знает, как хорошо можно загореть занимаясь рыбной ловлей с лодки на зеркале какого-либо водоема. Это истина, знакомая многим.

Наши специалисты-монтажники на одном из объектов применили специальное полимерное покрытие, включающее до 60% керамического наполнителя. За счет своего состава покрытие обладает уникальными свойствами по отражению инфракрасного и ультрафиолетового излучения солнца. Нанесение покрытия на площадку, на которой устанавливались вакуумные солнечные коллектора, позволило задействовать для работы обратную сторону коллектора. Особенно это заметно в летние месяцы эксплуатации, когда азимуты восхода и захода солнца находятся сзади коллекторов, направленных принимающей плоскостью на юг.

Так 15 июня 2015 года солнце взошло в 4 часа 30 минут утра и освещало заднюю сторону коллекторов до 8 часов утра, пройдя по небосводу угол примерно в 45 градусов. Все это время стандартно установленный кол-лектор работает с пониженной эффективностью только за счет рассеянного излучения. И только после 8 часов утра лучи солнца коснулись поверхности коллектора, и пошел настоящий нагрев теплоносителя. Аналогичная картина повторилась и вечером. После 17 часов 30 минут солнце перестало освещать поглощающую поверхность коллектора, лучи коснулись задней поверхности и это продолжалось до 21 часа вечера и аналогично утренней ситуации солнце прошло по небосводу еще 45 градусов. Таким образом из

продолжительности светового дня в 16,5 часов поверхность коллектора освещалась прямыми лучами солнца только 9,5 часов.

Использование же технологии «солнечного зеркала» позволяет устранить этот недостаток. Удается задействовать отраженные от полимерной поверхности инфракрасные и ультрафиолетовые лучи в утренние и вечерние часы и, тем самым, увеличить продолжи-тельность времени освещения солнцем коллектора (прямые лучи + отраженный от полимерного покрытия свет) до 70%. Это дает возможность более раннего «запуска» коллектора в работу и более позднее окончание нагрева что в целом и приводит к повышению эффективности работы коллекторов до 30%. Фотографии примененной технологии приведены в данном сообщении.

Особенно актуальна данная технология для использования на уже установленных Солнечных электростанциях (СЭС). Применение технологии «солнечных зеркал» может позволить увеличить мощность СЭС без установки дополнительных фотоэлектрических модулей, на той же площади и при минимальных денежных вложениях. Это автоматически снизит стоимость вырабатываемого СЭС кВт*часа электроэнергии и даст дополнительную эффективность и прибыль предприятию.

Солнечный коллектор зимой. Эффективность использования плоского и вакуумного коллектора зимой.

В этой статье: Работает ли зимой солнечный коллектор? Сравнение эффективности работы зимой вакуумного и плоского солнечного коллектора. Плюсы и минусы гелиосистемы. Отзыв владельца. Видео по теме.

Солнечный коллектор зимой.

Эффективность использования плоского и вакуумного коллектора зимой.

В последнее время альтернативные источники энергии вызывают все более живой интерес со стороны наших соотечественников. Наиболее простыми из них в устройстве являются солнечные коллекторы, благодаря чему их доля в нетрадиционной энергетике, особенно бытовой, чрезвычайно велика. Данная статья поможет найти ответ на вопрос: насколько эффективным является солнечный коллектор зимой?

Работает ли зимой солнечный коллектор?

Как свидетельствует статистика (данные приведены в Википедии), на 1 тыс. россиян приходится примерно 0,2 кв. м применяемых у нас солнечных коллекторов, тогда как в Германии этот показатель составляет 140 кв. м, а в Австрии – целых 450 кв. м. на 1 тыс. жителей.

Столь значительную разницу нельзя объяснить одними только климатическими условиями. Ведь на большей части России за день поверхности земли достигает такое же количество солнечной энергии, как и на юге Германии – в теплое время эта величина составляет от 4 до 5 кВт*ч/кв. м.

Чем же вызвано наше отставание? Отчасти оно обусловлено сравнительно низкими доходами россиян (гелиоустановки являются пока довольно дорогим удовольствием), отчасти – наличием собственных крупных газовых месторождений и, как следствие, доступностью голубого топлива.

Но немалую роль сыграло и предвзятое отношение со стороны многих потенциальных пользователей, считающих установку солнечного коллектора нецелесообразной. Дескать, летом и так тепло, а зимой от подобной системы мало проку.

Вот какие аргументы выдвигают скептики касательно эксплуатации гелиоустановок зимой:

Установку постоянно засыпает снегом, так что солнечное излучение достигает её не так уж часто. Если, конечно, владелец не дежурит постоянно на крыше с веником или щеткой.
Холодный морозный воздух отбирает почти все тепло, накапливаемое коллектором.
Часто упоминают и всесезонный поражающий фактор – град, который может разнести гелиоустановку вдребезги.

Чтобы понять, насколько справедливы эти доводы, рассмотрим устройство различных видов солнечных коллекторов.

Устройство и область применения в быту.

На сегодняшний день наибольшее распространение нашли плоские и вакуумные солнечные коллекторы.

Плоские солнечные коллекторы

Плоский коллектор состоит из элемента, поглощающего солнечное излучение (абсорбер), прозрачного покрытия и термоизолирующего слоя.

Абсорбер связан с теплопроводящей системой. Он покрывается чёрной краской либо специальным селективным покрытием (обычно чёрный никель или напыление оксида титана) для повышения эффективности. Прозрачный элемент обычно выполняется из закалённого стекла с пониженным содержанием металлов, либо особого рифлёного поликарбоната. Задняя часть панели покрыта теплоизоляционным материалом (например, полиизоцианурат). Трубки, по которым распространяется теплоноситель, изготавливаются из сшитого полиэтилена либо меди. Сама панель является воздухонепроницаемой, для чего отверстия в ней заделываются силиконовым герметикой.

При отсутствии забора тепла (застое) плоские коллекторы способны нагреть теплоноситель до 190—210°C. Чем больше падающей энергии передаётся теплоносителю, протекающему в коллекторе, тем выше его эффективность. Повысить её можно, применяя специальные оптические покрытия, не излучающие тепло в инфракрасном спектре, эффективность которого может составлять около 95%. Стандартным решением повышения эффективности коллектора стало применение абсорбера из листовой меди из-за её высокой теплопроводности, поскольку применение меди против алюминия даёт выигрыш 4 % (хотя теплопроводность алюминия вдвое меньше, что означает значительное превышение «запаса мощности» по теплопередаче), что незначительно в сравнении с ценой). Также высокая эффективность достигается увеличением площади контакта трубки и медного листа: у формованного листа и паянного соединение она максимальна, у соединения ультразвуковой сваркой — меньше. Используется также алюминиевый экран.

Вакуумные солнечные коллекторы.

Возможно повышение температур теплоносителя вплоть до 250—300 °C в режиме ограничения отбора тепла. Добиться этого можно за счёт уменьшения тепловых потерь в результате использования многослойного стеклянного покрытия, герметизации или создания в коллекторах вакуума.

Фактически солнечная вакуумная труба имеет устройство, схожее с бытовыми термосами. Только внешняя часть трубы прозрачна, а на внутренней трубке нанесено высокоселективное покрытие, улавливающее солнечную энергию. Между внешней и внутренней стеклянной трубкой находится вакуум. Именно вакуумная прослойка даёт возможность сохранить около 95 % улавливаемой тепловой энергии.

Кроме того, в вакуумных солнечных коллекторах нашли применение медные тепловые трубки, выполняющие роль проводника тепла. При воздействии на коллектор солнечным светом жидкость, находящаяся в нижней части трубки, нагреваясь, превращается в пар. Пары поднимаются в верхнюю часть трубки (конденсатор), где конденсируясь передают тепло коллектору.

Использование данной схемы позволяет достичь большего КПД (по сравнению с плоскими коллекторами) при работе в условиях низких температур и слабой освещенности.

Современные бытовые солнечные коллекторы способны нагревать воду вплоть до температуры кипения даже при отрицательной окружающей температуре.

Видео сравнение работы плоского и вакуумного коллектора зимой

В быту гелиоустановки применяются для приготовления горячей воды, в том числе для бань, подогрева бассейна либо в качестве дополнительного источника тепла для системы отопления.

В промышленности сфера применения таких систем является более широкой: на их основе сооружают опреснители воды, парогенераторы (пар приводит в движение различные машины) и даже электростанции.

Эффективность зимой

Эффективно ли отопление дома солнечными коллекторами зимой? Ну что же, теперь посмотрим, как различные виды солнечных коллекторов работают в условиях зимы. Напомним, что противники внедрения таких установок выдвигают следующие аргументы:

Засыпание панели снегом: данная проблема актуальна только для плоско-пластинчатых коллекторов. На трубках вакуумных установок, как показала практика, снег задерживается только в тех редких случаях, когда в силу особых погодных условий на их поверхности образуется изморозь. Если же во время снегопада дует хотя бы слабый ветер (от 3 м/с), панель точно останется чистой.

Из-за того, что коллектор окружен холодным воздухом, все тепло с коллектора улетучивается: этот аргумент опять же справедлив только в отношении плоско-пластинчатых коллекторов. Действительно, зимой производительность такой установки в сравнении с летней уменьшается пятикратно. В более совершенных вакуумных моделях прослойка вакуума позволяет сберечь до 95% усвоенного тепла. Самые современные модели даже в сильный мороз способны довести воду до кипения.

Коллектор легко может быть поврежден градом: в заводских условиях коллекторы изготавливаются из высокопрочных материалов. Посмотрите видеоролик, снятый во время испытаний вакуумной трубки на ударную прочность.

Видео. Испытание солнечного коллектора на прочность.

Трубка выполнена из чрезвычайно крепкого боросиликатного стекла которое выдерживает удары града который падает со скоростью 18 м/с и имеет 35 мм диаметре.

Как видно, солнечные коллекторы зимой вполне работоспособны. Хотя, конечно, производительность их в сравнении с летним периодом ощутимо снижается.

Плюсы и минусы гелиосистемы

Им присущ более высокий КПД по сравнению с фотоэлектрическими элементами и ветрогенераторами.

Усваиваемая с их помощью энергия является абсолютно бесплатной.

Работа солнечного коллектора полностью безвредна для экологии: используемый ресурс – солнечное тепло — является неисчерпаемым и усваивается напрямую, без сжигания чего-либо и загрязнения окружающей среды.

Теперь укажем слабые места гелиоустановок:

Коллекторы стоят пока сравнительно дорого
Из-за переменчивости погодных условий производительность коллектора не стабильна.
Систему приходится оснащать довольно вместительным баком-накопителем с хорошей теплоизоляцией.

Отзыв владельца о работе солнечного коллектора зимой.

Видео о работе солнечной сплит-системы SH-200-24 торговой марки «АНДИ Групп»

Предлагаем Вашему вниманию всесезонные солнечные коллекторы торговой марки АНДИ Групп

Солнечная сплит-система ЭЛИТ

Система на основе вакумного солнечного коллектора: (объём бака от 200 до 1000л)

Солнечная сплит-система СТАНДАРТ

Система на основе вакумного солнечного коллектора: (объём бака от 100 до 500л)

Солнечный вакуумный коллектор ПАНЕЛЬ

Количество трубок в коллекторе: 12,15,18,20,24,30 (в зависимости о модели)

Солнечный коллектор УНИВЕРСАЛ

Количество трубок в коллекторе: 15,20,24,30 (в зависимости о модели)

Остались вопросы? Напишите нам!

Основные различия между плоским и трубчатым вакуумным коллекторами

Вакуумный трубчатый солнечный коллектор применяется в круглогодичных системах солнечного горячего водоснабжения, отопления, подогрева плавательного бассейна и абсорбционного кондиционирования

Плоский солнечный коллектор применяется в круглогодичных системах солнечного горячего водоснабжения и отопления, а так же для подогрева плавательного бассейна

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ: РАЗЛИЧНЫЕ ПОДХОДЫ К ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ СОЛНЕЧНОГО КОЛЛЕКТОРА

ПРОЦЕСС ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ

ОБЩАЯ И АПЕРТУРНАЯ ПЛОЩАДЬ СОЛНЕЧНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ

Сравнивая солнечные коллекторы, необходимо сопоставлять все данные к единице апертурной (полезной, активной) площади солнечного коллектора.

Общая и апертурная площади вакуумного трубчатого и плоского солнечных коллекторов имеют различное соотношение. В некоторых случаях этот фактор может быть ключевым при выборе солнечного коллектора, особенно когда место установки солнечных коллекторов ограничено в габаритах.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ СОЛНЕЧНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ

	Мощность солнечного излучения — 1000 Вт/м2
КПД, %
	Разность температуры теплоносителя в солнечном коллекторе и температуры окружающего воздуха, ºС

	Мощность солнечного излучения — 600 Вт/м2
КПД, %
	Разность температуры теплоносителя в солнечном коллекторе и температуры окружающего воздуха, ºС
	Зоны: 1) стандартное горячее водоснабжение (ГВС) и нагрев воды в бассейне; 2) высокая доля по ГВС, а также отопление; 3) абсорбционное кондиционирование.

Благодаря графикам, можно отметить, что выработка тепла вакуумным трубчатым солнечным коллектором будет выше при экстремально низких температурах окружающего воздуха и в пасмурную погоду. Это и есть основное преимущество использования вакуумной изоляции. Однако при средних температурах и/или при большей мощности излучения, выработка тепла плоским коллектором будет выше благодаря лучшим оптическим характеристикам.

Если анализировать общую площадь, то плоские коллекторы имеют однозначно лучшие показатели.

СРЕДНЕГОДОВАЯ ВЫРАБОТКА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ

Только математическое моделирование позволяет спрогнозировать количество тепловой энергии, которое потенциально может быть выработанно солнечными коллекторами в течении года.

Одной из доступных и наглядных программ является немецкая разработка T*SOL basic. В бесплатном демо-режиме можно моделировать только один вариант системы (горячая вода) и для одной погодной точки (г. Вюрцбург, Германия), но остается доступным выбор огромного количества различных солнечных коллекторов, с просмотром их параметров, изменение режима работы и др. При формировании листа с результатами расчетов, предоставляются графики, по которым можно удобно сравнить работу различной техники.

Для расчета выбрем стандартные солнечные коллекторы (см. рисунок)

Параметры плоского солнечного коллектора:

Оптический КПД — 0,8

Коэффициент тепловых потерь a1 — 3,8 Вт/(м²·ºС)

Коэффициент тепловых потерь a2 — 0,03 Вт/(м²·ºС²)

Угловой коэффициент продольный/поперечный (50^о) — 88%

Параметры вакуумного трубчатого солнечного коллектора:

Оптический КПД — 0,7

Коэффициент тепловых потерь a1 — 1,8 Вт/(м²·ºС)

Коэффициент тепловых потерь a2 — 0,02 Вт/(м²·ºС²)

Угловой коэффициент продольный (50^о) — 90%

Угловой коэффициент поперечный (50^о) — 130%

Количество тепловой энергии, необходимое для обеспечения потребления горячей

воды в объеме 400 л/сутки, температурой 50^оС на протяжении всего года, с учетом,

что входящая холодная вода имеет температуру 7. .12^оС.

Выбран объем бака-аккумулятора — 400 л.

Климатические данные для г. Вюрцбург (Германия).

Угол наклона коллекторов — 30^о, отклонение от южного направления — 0^о

Если сравнить расчеты при одинаковой «Active solar surface«* обоих коллекторов ( 6 м² ), то, по данным моделирования, вакуумный коллектор вырабатывает за год на 14.6% больше тепловой энергии (годовая экономия 47% против 41% — от плоских коллекторов):
*Active solar surface — это анализируемая площадь Абсорбера или Апертурная площадь изделия, к которой приведены указанные теплотехнические параметры.

кВтч
	месяц

Если сравнить расчеты при одинаковой годовой выработке обоих коллекторов, то, по данным моделирования, видно, что вакуумный коллектор имеет на 18% меньшую активную площадь (цветом показано различие выработки в разные периоды года):

кВтч
	месяц

*при моделировании не учитывается возможное снижение выработки в зимний период из-за снега и изморози

Так или иначе, учитывая огромное количество вариантов техники, следует внимательно изучить размеры и параметрам конкретного изделия, т. к. «стандартные» солнечные коллекторы из примера выше имеют достаточно хорошие теплотехнические показатели относительно возможных реальных представителей!

Также смотрите тему на нашем форуме — Вакуумный или высокоселективний плоский… Какой коллектор лучше для Украины?

Солнечный коллектор | Новый Дом

Как выбрать солнечный коллектор Если Вы решились на приобретение и установку у себя гелиосистемы, то перед Вами неизбежно встанет дилемма, как выбрать самый главный элемент солнечной установки — солнечный коллектор.

На сегодняшний день на рынке представлено огромное количество солнечных коллекторов от множества производителей различные по типу, конструкции, эффективности и стоимости. Выбрать самый оптимальный вариант может стать не простой задачей. В данной статье мы постараемся разобраться в особенностях подбора солнечного коллектора для гелиосистем, это позволит Вам сделать правильный выбор и ощутить все преимущества использования солнечной энергии.

Солнечный коллектор: сфера применения

Во-первых, следует определиться, для каких целей Вам нужен солнечный коллектор. Обычно, гелиосистема применяется в бытовом секторе для:

горячего водоснабжения;
поддержки отопления;
подогрева воды в бассейне.

Каждый вариант может использоваться как самостоятельно, так и в сочетании друг с другом, а также все вместе. Однако в комбинированных системах должна быть одна приоритетная цель, на которую и следует ориентироваться, подбирая солнечный коллектор.

Основные типы солнечных коллекторов

После того, как цели использования определены, можно приступать к подбору типа солнечного коллектора. Уверены, что многие из Вас слышали об извечном споре – вакуумный или плоский солнечный коллектор. На самом деле, явного победителя в этом споре нет. Всё зависит от целей применения солнечной системы, ведь для каждого конкретного случая более подходящим может быть тот или иной вариант. Кроме того, мы пойдем дальше и расширим спектр выбора.

Как известно, существует несколько основных типов вакуумных солнечных коллекторов, которые также значительно отличаются между собой, поэтому будет более корректно рассматривать каждый тип отдельно. Для сравнения были выбраны четыре основных типа вакуумных трубчатых коллекторов и один плоский высокоэффективный:

• Вакуумный трубчатый коллектор с перьевым абсорбером и прямоточным тепловым каналом;
• Вакуумный трубчатый солнечный коллектор с перьевым абсорбером с тепловой трубкой “heat pipe”;
• U-образный прямоточный вакуумный коллектор с коаксиальной колбой и отражателем;
• Вакуумный трубчатый солнечный коллектор с коаксиальной колбой и тепловой трубкой “heat pipe”;
• Плоский высокоэффективный солнечный коллектор.

Большинство аргументов за или против того или иного типа коллектора сводятся к весьма абстрактным показателям, таким как: «лучшее восприятия солнечных лучей», «отсутствие теплопотерь», и т.

д. Но поскольку у каждого солнечного коллектора есть абсолютно конкретные параметры эффективности, следует доверять именно этим данным для расчета производительности солнечного коллектора в каждом выбранном случае.

Подробнее об этих параметрах и принципе расчета: эффективность солнечного коллектора.

На графике показана зависимость коэффициента полезного действия от разницы температуры между окружающим воздухом и теплоносителем в солнечном коллекторе при условии солнечного излучения равного 1000 Вт/м². Для анализа воспользуемся средними параметрами для каждого выбранного типа солнечного коллектора указанными на изображении.

Первая зона с минимальной разницей температуры характерна для режима работы солнечного коллектора для нагрева воды в бассейне. Режим работы гелиосистемы во второй зоне является оптимальным для горячего водоснабжения в круглогодичном режиме. Третья зона соответствует режиму работы солнечных коллекторов для нужд отопления, поскольку температура окружающего воздуха в отопительный период самая низкая. Четвертая зона используется для получения высоких температур используемых в технологических нуждах. В бытовом секторе такой температурный режим работы встречается крайне редко.
Из графика мы видим, что чем меньше ∆t, фактически это означает — чем ниже температура подачи теплоносителя, тем выше КПД солнечного коллектора. Именно поэтому для гелиосистемы оптимальным является применение низкотемпературных систем отопления таких как «теплые полы». Плоский коллектор и вакуумные трубчатые коллекторы с плоским перьевым абсорбером имеют более высокую производительность при работе на нагрев бассейна и ГВС за счет оптических свойств, способствующих лучшему поглощению солнечного света. В свою очередь вакуумный солнечный коллектор с коаксиальной колбой лучше работает в отопительный период благодаря лучшей теплоизоляции.

Производительность солнечных коллекторов

Следующая диаграмма позволяет оценить среднюю производительность коллекторов за год и за отопительный период (нижняя часть столбца).

Данные о количестве выработанной энергии получены при помощи расчета, в программе позволяющей смоделировать работу солнечной системы за год. В расчетах используются усредненные данные по солнечному излучению и погоде для города Днепропетровска. Расчеты приведены к 1 м² апертурной площади каждого типа коллектора.

Диаграмма позволяет оценить максимальную эффективность при непрерывной работе солнечной системы во время всего года. На практике такие условия практически невозможны и не всегда отображают реальную картину производительности солнечного коллектора.

Для расчета реальной производительности воспользуемся примером. Смоделируем предполагаемый случай применения гелиосистемы для нужд горячего водоснабжения в круглогодичном режиме и поддержки системы отопления теплыми полами со следующими параметрами:

• площадь отопления – 200 м²;
• теплопотери – современная постройка с высоким уровнем теплоизоляции 50 Вт/м² площади;
• место расположения – Киев;
• ГВС – 200 л в сутки;
• апертурная площадь коллекторов – 30 м².

На графике видно, что используя солнечный коллектор для отопления, более важным является низкие тепловые потери. При этом хорошие оптические характеристики дают прирост выработки тепла в межсезонье, когда средняя температура воздуха выше, но всё еще необходимо отопление.

В итоге получаем реальную производительность гелиосистемы за год.

Стоимость солнечного коллектора и полученного тепла

Стоимость солнечных коллекторов может значительно варьироваться и зависит от множества факторов: качество сборки, материал абсорбера и корпуса, толщина и способ укладки изоляции, толщина стекла и т.д. Чтобы оценить стоимость полученной тепловой энергии от солнечных коллекторов зададимся средней стоимостью одного метра квадратного каждого типа солнечного коллектора. Так же взяв за основу срок эксплуатации 25 лет и условия эксплуатации описанные в примере, можем получить значение стоимости полученного 1 кВт*ч энергии.

Как видим из графика, тепло полученное от прямоточного вакуумного коллектора с перьевым абсорбером является наиболее дорогим.

А тепло полученное от плоского солнечного коллектора самое дешевое, соответственно плоские коллекторы имеют минимальный срок окупаемости.

Однако цена солнечного коллектора не всегда является основополагающим фактором. Более дорогие коллекторы могут иметь больший срок службы и низкие эксплуатационные расходы, связанные с возможными поломками. В связи с этим, можно рассматривать установку как дорогой брендовой техники, так и бюджетных вариантов при определенном уровне начальных капиталовложений.

Выбирая солнечный коллектор, обратите внимание на техническую информацию.

Очень важным фактором для выбора солнечного коллектора является наличие полного технического описания. Наиболее интересные для нас будут значения параметров оптического КПД (ŋ₀), коэффициенты тепловых потерь a₁ (k₁) и а₂ (k₂) и площадь солнечного коллектора (апертурная и общая). Именно эти параметры позволяют оценить эффективность и рассчитать прогнозируемую производительность солнечного коллектора.

Если производитель или продавец по каким-то причинам не предоставляет эти данные, то в итоге мы получаем “кота в мешке” и не сможем оценить энергетический вклад гелиосистемы, поэтому лучше воздержатся от покупки такого изделия. Наличие международного сертификата (например, от швейцарской лаборатории SPF или Solar Keymark) приветствуется, однако не всегда нам продают коллектор именно с заданными в данном документе параметрами. Особенно этим грешат азиатские производители, тут уж мы ничего не сможем проверить, остаётся только надеяться на порядочность компании производителя или поставщика.

Сравнение КПД различных типов солнечных коллекторов

Наша компания предлагает комплексные решения для систем теплоснабжения, обеспечивающие надежность системы при минимальном потреблении топлива и снижении выбросов СО2. Идеальным дополнением к любому генератору теплоты является солнечная система (гелиосистема) для нагрева воды в системах ГВС и отопления. С её помощью можно сэкономить до 60% годовых расходов теплоты на отоплении и ГВС. Чтобы осуществить интеграцию солнечных систем в систему теплоснабжения требуется четкое согласование системных компонентов, а также правильное проектирование системы теплоснабжения и квалифицированное исполнение. Это необходимые условия для безотказной и эффективной работы солнечной установки, безопасной для людей и зданий.

Солнечная система служит для преобразования солнечного излучения в тепловую энергию. Эффективность такого преобразования определяется уровнем инсоляции, который зависит от времен года, расположения и площади поглощающей поверхности солнечного коллектора.

Промышленное производство солнечных коллекторов началось в середине 70-х годов как реакция на энергетический кризис. Солнечные коллекторы – это высококачественные изделия, срок эксплуатации которых составляет более 20 лет. Абсорбер – самая важная часть коллектора, именно в нем солнечное излучение преобразуется в теплоту. Это преобразование во всех коллекторах происходит, в принципе, идентично. Значительные отличия состоят в тепловой изоляции. Абсорбер защищен корпусом из высококачественной листовой стали или алюминия, с фронтальной поверхности закрыт гелиостеклом, обеспечивающим защиту от неблагоприятных погодных условий.

Отличие плоских и трубчатых вакуумированных коллекторов их работа в различных условиях.

Рассмотрим отличие плоских и трубчатых вакуумированных коллекторов, а также их работу в различных условиях.

В плоских коллекторах применяется тепловая изоляция корпуса, антиотражающее покрытие уплотненного стекла, прочная задняя стенка, что обеспечивает долгий срок эксплуатации. Они дешевле чем трубчатые вакуумированные, просто и надежно монтируются на плоской и скатной крыше, встраиваются в кровлю и на фасады зданий, в произвольном месте.

В трубчатом вакуумированном коллекторе абсорбер, как в термосе, встроен в вакуумированную стеклянную трубку. Вакуум обладает хорошими теплоизоляционными свойствами, поэтому тепловые потери будут ниже, чем в плоских коллекторах, особенно при высоких температурах. Условием надежности и длительности эксплуатации вакуумированных трубчатых коллекторов является герметизация вакуума вокруг абсорбера.

ВИДЫ ВАКУУМИРОВАННЫХ ТРУБЧАТЫХ КОЛЛЕКТОРОВ

Существует два вида вакуумированных трубчатых коллекторов

Прямоточные
Теплоноситель циркулирует непосредственно в трубках абсорбера, поэтому коллектор может монтироваться в любом положении.

С тепловой трубкой (Heatpipe)
В трубе абсорбера происходит испарение (как правило, воды).
В верхней части трубок происходит конденсация пара, для передачи тепла теплоносителю. Поэтому требуется монтаж под определенным углом наклона.

Рассмотрим такое важное понятие, как площадь коллектора. В солнечных коллекторах для обозначения значений производительности или мощности используются три различных площади, но не всегда в литературе корректно указано, какая площадь имеется в виду. Размер указывается в квадратных метрах.

Площадь брутто — описывает внешние размеры коллектора и равна произведению его длины на ширину. Для определения производительности коллектора или его оценки площадь брутто не имеет никакого значения, она важна для планирования места с монтажа и выбора транспортных средств.

Площадь абсорбера – относится только к абсорберу. Для пластин абсорберов, перекрывание отдельных пластин не учитываются, поскольку закрытые зоны не относятся к активной площади. Для круглых абсорберов учитывается вся площадь, даже если определение зоны абсорбера никогда не подвергаются воздействию прямого солнечного излучения. Поэтому площадь круглых абсорберов может быть больше площади брутто коллектора.

Площадь апертуры — в оптике апертурой называют отверстие оптического прибора. Если перенести это понятие на коллектор, то площадь апертуры будет являться максимальная проецируемая площадь, через которую может поступать солнечное излучение.

В плоском коллекторе площадь апертуры является видимая зона защитного стекла, также еще область внутри рамы коллектора.

В вакуумированых трубчатых коллекторах, как с плоскими, так и с круглыми абсорберами без отражающих поверхностей, площадь апертуры определяется как сумма продольных сечений всех стеклянных трубок. Поскольку в стеклянных трубках сверху и снизу находятся наибольшие участки без пластин абсорбера, площадь апертур в этих коллекторах всегда немного больше площади абсорбера.

В основном для расчета коллектора используется площадь апертуры, но в отдельных случаях и площадь абсорбера.

Плоский коллектор: Вакуумированный трубчатый коллектор

А- площадь абсорбера                                           А- площадь абсорбера
В- площадь апертуры                                             В- площадь апертуры
С- площадь брутто                                                  С- площадь брутто

Решающим фактором для выбора типа коллектора является – наряду с наличием температурой наружного воздуха — ожидаемая разность ∆Т между температурой коллектора и температурой наружного воздуха.

Средняя температура коллектора определяется как среднее арифметическое между температурой подающего и обратного трубопроводов, оказывает значительное влияние на коэффициент полезного действия коллектора, следовательно, на его производительность. Для выбора типа коллектора большое значение также имеет производительность солнечной системы, для ее оценки необходимо учитывать климатические данные местности и ожидаемый период эксплуатации коллектора (сезонная или круглогодичная эксплуатация) – для большинства случаев применения это круглогодичная эксплуатация. Эти данные позволяют определить ожидаемую разность ∆Т между температурой коллектора и температурой наружного воздуха.

ГРАФИКИ КПД СОЛНЕЧНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ

Графики КПД коллекторов

На графике видно, что средняя разность температур ∆Т, например, в солнечных системах горячего водоснабжения с низкой долей замещения тепловой нагрузки значительно меньше, чем в солнечных системах высокой долей замещение или в установках, покрывающих часть нагрузки на отопление

С увеличением разности температур между коллектором и наружным воздухом вакуумированные трубчатые коллекторы имеют значительно больший КПД, чем плоские.

ФАКТОРЫ ДЛЯ ВЫБОРА ТИПА СОЛНЕЧНОГО КОЛЛЕКТОРА.

Факторы для выбора типа коллектора:

ожидаемая разность ∆Т между температурой коллектора и температурой наружного воздуха, от чего зависит КПД коллектора
решаемая задача

или ГВС с низкой долей замещение нагрузки за счет солнечной энергии

или ГВС с высокой долей замещение нагрузки, с покрытием части нагрузки на отопление

или кондиционирование воздуха

или теплоснабжение технологических процессов

место и условия монтажа
соотношение цена /производительность.

ВЫВОДЫ: Если производить выбор по графику КПД коллекторов, то решение всегда будет в пользу вакуумированных трубчатых коллекторов.

Эффективность солнечного коллектора тепла

В сантехнической и отопительной промышленности водяные водогрейные котельные системы можно легко комбинировать с солнечной теплогидронной технологией. Обычно мы обнаруживаем, что, добавляя солнечные тепловые коллекторы к хорошо спроектированной теплогидравлической системе, мы можем легко сократить, по крайней мере, половину (а обычно и больше) годового расхода топлива для отопления (в зависимости от здания и климата). Это не только представляет собой существенную долгосрочную экономию затрат на топливо, но также приводит к еще более значительному сокращению выбросов углекислого газа и других загрязнений, столь распространенных в существующих зданиях.

Два наиболее распространенных типа солнечных тепловых коллекторов — это плоская пластина и вакуумная трубка. Решение об использовании одного или другого должно включать справедливое сравнение тепловых характеристик, часто характеризуемых показателями эффективности. Вот два разных способа сравнения производительности коллектора, во-первых, по эффективности, а во-вторых, по тепловой мощности.

Эффективность определена

На самом деле КПД — это простое соотношение между общей доступной энергией («топливо» для отопления) и ее полезной частью, которая используется с пользой. Вы просто делите «доставленную полезную энергию» на «доступную энергию», и вы получаете КПД, выраженный в долях или в процентах. Часто его сокращают с помощью греческой буквы Ню (Nv).

Тепловой КПД солнечного коллектора тепла не статичен. Он меняется по мере изменения условий эксплуатации. Это может затруднить справедливое сравнение одного коллектора с другим, поскольку панели бывают разных размеров, изготовлены из разных материалов и могут использоваться в бесчисленном количестве различных климатических и температурных приложений.Очевидно, что существует необходимость в стандартном способе тестирования и сравнения солнечных коллекторов, и в США этот стандарт поддерживается Корпорацией по оценке и сертификации солнечной энергии (SRCC).

SRCC

SRCC предоставляет наши наиболее широко используемые национальные стандарты испытаний солнечного отопления. Он был основан в 1980 году как некоммерческая организация, основной целью которой является разработка и внедрение программ сертификации и национальных рейтинговых стандартов для оборудования солнечной энергии. Они управляют программой сертификации, оценки и маркировки солнечных коллекторов и аналогичной программой для полных солнечных водонагревательных систем. Рейтинг и маркировка стали более важными для установщиков и владельцев в последние годы, поскольку это необходимо для того, чтобы солнечное оборудование могло претендовать на получение государственных кредитов на солнечную энергию в США. Вот почему в наши дни в США продаются почти все солнечные тепловые коллекторы. к нему прикреплен ярлык сертификации производительности SRCC.

Этикетки сами по себе могут быть полезны при сравнении энергоэффективности, так как они показывают стандартный рейтинг энергоэффективности, аналогичный по концепции тем, которые используются на холодильниках и автомобилях.База данных SRCC — это единственное место, где все эти рейтинги можно найти рядом для простого и полезного сравнения. Эта информация доступна бесплатно на веб-сайте SRCC по адресу www.solar-rating.org.

КПД солнечного коллектора

Эффективность, как указано выше, рассчитывается путем деления «полезной энергии» на «доступную энергию». В случае солнечного коллектора тепла доступная энергия — это солнечное излучение, которое достигает поверхности отверстия коллектора.Время от времени это может меняться в зависимости от проходящих облаков и других местных условий. Полезная энергия на выходе — это чистая тепловая энергия, заключенная в горячей текучей среде (жидкий хладагент), покидающей выпускную трубу коллектора. Более холодная температура наружного воздуха, окружающего коллектор, как правило, вызывает более немедленную потерю тепла, поэтому низкие температуры окружающей среды могут снизить полезную передаваемую энергию.
Когда эта ситуация описывается математически, оказывается, что есть только три вещи, которые вам нужно знать, чтобы оценить эффективность коллектора для любого отопительного приложения:

Насколько горячая жидкость (Ti) вы хотите нагреть?
Насколько холодно на улице (Ta)?
Насколько солнечно (I)?
Итак, КПД коллектора (η) напрямую связан с этими тремя значениями, которые можно объединить следующим образом.
(Ti — Ta) / I [Это также называется «Параметр входной жидкости» (p)], где
Ti — температура жидкости на входе,
Ta — температура окружающей среды, а
I — солнечное излучение на поверхности коллектора. [I означает солнечную инсоляцию.]

SRCC предоставляет результаты тестирования коллектора, которые включают наклон и данные пересечения для каждого проверенного коллектора. Наклон и точка пересечения позволяют провести прямую линию на графике, который определяет КПД коллектора для любых условий (Ti — Ta) / I.Я сделал это на рис. 90-1 для трех коллекторов, перечисленных в рейтингах SRCC; Плоская застекленная пластина, плоская неглазурованная пластина и стеклянный вакуумный трубчатый коллектор. (Пересечение — это точка, в которой данные пересекают вертикальную ось, а наклон представляет собой отрицательное значение «Rise over Run» линии, когда она наклоняется вниз вправо.)

Обратите внимание, что это описывает только тепловой КПД коллектора, который сам по себе является солнечным коллектором. Это не следует путать с термической эффективностью системы, которая усложняется «паразитным» потреблением энергии насосами и регуляторами, потерями тепла в трубопроводах, эффективностью теплообменника, потерями в накоплении тепла и т. Д.Пока мы сосредоточены только на сравнении коллекционеров.

Данные SRCC включают не только наклон и точку пересечения графика КПД коллектора, но также тепловую мощность коллектора при пяти различных стандартных температурных условиях. Эти рейтинги представляют работы по солнечному обогреву, которые варьируются от очень простых (низкотемпературные бассейны) до очень сложных (высокотемпературное технологическое тепло) и представлены как категории A, B, C, D и E соответственно.

Категория A — обогрев бассейна (теплый климат) Ti-Ta = (- 9) ° F
Категория B — обогрев бассейна (прохладный климат) Ti-Ta = 9 ° F
Категория C — водяное отопление (теплый климат) Ti-Ta = 36 ° F
Категория D — водяное отопление (холодный климат) Ti-Ta = 90 ° F
Категория E-Очень горячая вода (холодный климат) Ti-Ta = 144 ° F

На рис. 90-1 вы заметите, что я добавил прямоугольные серые прямоугольники на графике, которые показывают, где расположены четыре различных солнечной / температурной категории.SRCC перечисляет доступность солнечной энергии в более чем 50 крупных городах США, и все они помещаются в каждую из серых рамок на Рисунке 90-1. Например, если у вас есть задание по отоплению категории C, коллекторы на этом графике будут работать с левой стороны поля категории C в Альбукерке или Лос-Анджелесе и с правой стороны от поля в Сиэтле или Бостоне.

Примеры, показанные на рис. 90-1, показывают интересный результат. Для многих распространенных категорий солнечного отопления коллектор с плоской пластиной работает лучше, чем коллектор со стеклянной вакуумной трубкой, с более высокой эффективностью коллектора для этих моделей.(Оба этих коллектора от одного производителя.) Таким образом, если цена вакуумного трубчатого коллектора намного выше, чем плоская пластина того же размера, более высокая стоимость может не окупиться, если вы не находитесь в правой части категории. D или в зону категории E, где явно преобладает вакуумный трубчатый коллектор.

Температура, КПД и выходная энергия

Солнечные тепловые коллекторы эффективны только в том случае, если они могут производить полезную температуру для удовлетворения потребностей любого подключенного отопительного оборудования в любой момент в светлое время суток.При работе при более высоких температурах эффективность солнечного коллектора имеет тенденцию к снижению.

На практике это означает, что тепловая мощность (БТЕ / час) коллекторов может упасть, и вместе с ней снизится экономия энергии, даже если подаваемая солнечная температура может быть очень высокой. При проектировании систем солнечного отопления важно соблюдать баланс между температурой и мощностью. Это правда, что «счастливый коллекционер — классный коллекционер».

Поэтому всегда предпочтительнее проектировать солнечные / водяные системы отопления так, чтобы они могли эффективно работать при более низких температурах, когда это возможно. Обычно это включает выбор теплообменников и методов распределения тепла, совместимых с более низкими температурами подаваемой жидкости.

Тепловая мощность солнечного коллектора

Солнечные коллекторы тепла предназначены для повышения температуры поступающей жидкости при наличии солнечного излучения. Или, как я люблю говорить: «При дневном свете коллекционер собирает». Коллектор будет реагировать на повышение температуры жидкости на входе повышением температуры на выходе.Конечно, у этого явления есть свои пределы, которые можно увидеть на рис. 90-2, где тепловая мощность (в килобитовых единицах) сравнивается с температурой (F).

Графики КПД (например, на рис. 90-1) часто используются для иллюстрации работы коллекторов, но на этом графике я использую тестовые данные SRCC, чтобы показать выход тепловой энергии в БТЕ от двух разных коллекторов, а не КПД. Это прямое измерение потенциальной экономии топлива от коллектора. А экономия топлива — вот главный смысл коллекторных установок.

Графики на Рисунке 90-2 показывают тепловую мощность, доступную от двух разных типов коллекторов, на основании результатов стандартного теста SRCC OG-100. Коллекторы, взятые для этого примера, — это коллекторы Viessmann Vitosol, одна плоская пластина и одна вакуумная трубка с аналогичными площадями апертурной поверхности (~ 40 футов2). Для простоты график на Рисунке 90-2 показывает один коллектор с использованием данных Clear Day и примеров температурных характеристик в течение дня, когда средняя температура наружного воздуха чуть ниже точки замерзания (30 ° F).Используя рейтинговые данные коллектора SRCC, любой может взять интересующие солнечные условия и нанести их на такой график, используя всего пять точек данных (по одной из каждой категории).

График на Рисунке 90-2 показывает, как тепловая мощность коллектора изменяется в зависимости от температурных условий. Интересующая температура на самом деле представляет собой разность температур, рассчитываемую путем вычитания температуры наружного воздуха из температуры на входе в коллектор. Чем холоднее на улице, тем больше тепла теряется от горячего коллектора.Очевидно, что чем больше разница температур, тем меньше тепла производит панель. Большая разница температур может быть вызвана попаданием в панель очень горячей жидкости или очень холодного наружного воздуха, либо того и другого.

Выводы

Графики производительности коллектора, представленные здесь, демонстрируют, что было бы ошибкой полагать, что один тип коллектора принципиально лучше другого. При сравнении тепловых характеристик правильный выбор солнечного коллектора зависит от требуемой рабочей температуры, интенсивности солнечного излучения и серьезности температуры наружного воздуха.Как только это будет оценено, окончательный выбор может зависеть от других факторов, помимо тепловых характеристик. Вопросы стоимости, надежности, совместимости, эксплуатации и обслуживания часто оказываются одинаково важными.

Заключительные записи

Эти статьи предназначены для жилых и небольших коммерческих зданий площадью менее десяти тысяч квадратных футов. Основное внимание уделяется гликоль / гидронным системам под давлением, поскольку эти системы могут применяться в зданиях самых разных геометрических форм и ориентации с небольшими ограничениями.Торговые марки, организации, поставщики и производители упоминаются в этих статьях только в качестве примеров для иллюстрации и обсуждения и не представляют собой никаких рекомендаций или одобрения.

Bristol Stickney занимается проектированием, производством, ремонтом и установкой солнечных систем водяного отопления более 30 лет. Он имеет степень бакалавра наук в области машиностроения и является лицензированным подрядчиком-механиком в Нью-Мексико. Он является главным техническим директором SolarLogic LLC в Санта-Фе, штат Нью-Йорк.М., где занимается разработкой систем управления солнечным отоплением и инструментов проектирования для профессионалов солнечного отопления. Посетите www.solarlogicllc.com.

Для получения более эксклюзивного контента прочтите эту статью в цифровом издании!

Эффективность солнечного коллектора

— Солнечный водонагреватель Apricus

Определение КПД коллектора

Солнечные коллекторы горячей воды проходят испытания в сторонних лабораториях для получения сертификатов на продукцию, таких как Австралийские стандарты (AS / NZS 2712), SRCC OG100 и Solarkeymark. Тестирование предоставляет набор переменных производительности для каждого солнечного коллектора, которые можно использовать для определения тепловой мощности при заданных условиях окружающей среды и эксплуатации.

Эти значения можно использовать в формуле для расчета мгновенного значения тепловой мощности. Однако это не особенно полезно для среднего конечного пользователя, поскольку это всего лишь моментальный снимок производительности, а не общий годовой объем производства. Чтобы получить более точную оценку энергии за полный год, требуется сложное программное обеспечение для моделирования.Для крупномасштабных коммерческих проектов Apricus использует программное обеспечение для моделирования для составления прогнозов ожидаемого выхода энергии и экономии.

Для простых жилых помещений такое сложное моделирование просто не требуется, достаточно базовых правил расчета размеров, как это предусмотрено здесь.

Площадь коллекторов

Переменные производительности солнечного коллектора могут использоваться для повышения «производительности» солнечного коллектора, в частности, используется значение пикового КПД. Значение 60-80% является обычным для большинства тепловых солнечных коллекторов, но это значение следует принимать с недоверием, учитывая площадь поверхности, на которой оно основано.

Существует три различных площади поверхности, которые можно использовать для определения размера теплового солнечного коллектора: брутто, апертура и абсорбер.

Площадь брутто

Рассчитывается как общая ширина x высота.

Таким образом, эта мера может включать раму, кожух коллектора и, в случае откачанных трубчатых коллекторов, даже промежутки между трубками.Это хорошее значение, на которое следует обратить внимание при рассмотрении вопроса о том, поместится ли солнечный коллектор на крышу, но оно не очень полезно для сравнения эффективности.

Площадь апертуры

Плоские коллекторы : Рассчитывается как площадь остекления (стекла), подверженная воздействию солнечного света.
Коллекторы с вакуумными трубками : Рассчитывается как внутренний диаметр прозрачной стеклянной трубки.

Диафрагма принята большинством стран и отраслевых ассоциаций в качестве стандартной площади поверхности, используемой при указании значений эффективности

Зона абсорбера

Плоские коллекторы: Рассчитывается как открытая площадь солнечного поглотителя.
Коллектор откачанной трубки: Рассчитывается как диаметр круглого поглотителя или плоская площадь поглотителя для откачанных трубок с ребрами поглотителя внутри.

Обратите внимание, что измерения апертуры, абсорбера и брутто могут отличаться в разных испытательных лабораториях и странах в зависимости от их определений. Например. Solarkeymark и SRCC разные.

Сравнение эффективности

Как указано выше, Aperture — это наиболее широко используемая площадь поверхности для использования при рассмотрении переменных характеристик. Это очень важно, так как использование неправильного типа поверхности сильно влияет на значения.

Пример:

«Пиковая эффективность» солнечного коллектора AP составляет 68,7% при площади апертуры 2,83 м ². Если исходить из общей площади 4,4 м ², это значение составляет всего 43,7%.

Коллектор с плоской пластиной может иметь значение производительности 75% в зависимости от площади апертуры, но поскольку общая площадь почти такая же, как и апертура, общее значение будет лишь немного ниже.Таким образом, сравнение общей площади плоского пластинчатого коллектора с общей площадью вакуумированного трубчатого коллектора дает очень вводящие в заблуждение результаты.

Угол Солнца (IAM)

В зависимости от конструкции коллектора выходная мощность может изменяться при изменении угла между коллектором и солнцем. Это называется модификатором угла падения (IAM). Более понятный для неспециалистов термин — фактор угла солнца. Плоские пластинчатые коллекторы обычно имеют одинаковые кривые, но вакуумные трубчатые коллекторы и коллекторы с отражателями могут иметь очень разные кривые в течение дня.По этой причине при проведении сравнения важно понимать и учитывать фактор солнечного угла для коллекционеров.

Два типа IAM следующие:

Transversal IAM измеряет изменение производительности при изменении угла наклона солнца по отношению к коллектору в течение DAY .
Продольный IAM измеряет изменение производительности при изменении угла наклона солнца по отношению к коллектору в течение YEAR .

Ниже приведены примеры кривых IAM для среднего коллектора с плоской пластиной и вакуумного трубчатого коллектора Apricus AP.

Для плоских пластинчатых коллекторов как продольные, так и поперечные кривые следуют по одному и тому же пути, который близок к косинусоидальной кривой. Когда угол наклона солнца проходит через точку 45 ^o, количество света, которое получает коллектор, быстро падает, достигая нуля в точке 90, ^o.

Приведенный выше график относится к солнечному коллектору с вакуумной трубкой Apricus AP. Для таких вакуумных трубчатых коллекторов, у которых трубки установлены в вертикальной ориентации (вверх-вниз, а не влево-вправо), продольный изгиб практически такой же, как у плоской пластины. Поперечная кривая, однако, сильно отличается, причем фактическая форма кривой сильно зависит от расстояния между вакуумированными трубками и наличия отражающей панели.Угловые коэффициенты IAM можно умножить на расчет выхода энергии (описанный ранее), чтобы получить фактическую мощность коллектора в определенное время дня. Ниже приведены необработанные значения для каждого угла, которые требуются при расчете мощности солнечного коллектора.

	0 ^или	10 ^или	20 ^или	30 ^или	40 ^или	50 ^или	60 ^или	70 ^или	80 ^или	90 ^или
продольный	1. 00	1,00	1,00	0,99	0,97	0,92	0,84	0,70	0,45	0,00
Поперечный	1,00	1.02	1.08	1,18	1,35	1,47	1,39	1,57	0,95	1,00

Форма поперечной кривой IAM связана с круглой формой вакуумированных трубок и пространством между трубками, которые пропускают свет в полдень.

Благодаря поверхности абсорбера 360 ^o, Apricus откачал трубки пассивно, отслеживая солнце в течение дня, поскольку круглый абсорбер обращен к солнцу с 7 утра до 5 вечера.Это ключевое преимущество перед коллекторами с плоскими пластинами, так как максимальное пребывание на солнце (угловой коэффициент = 1) достигается только в полдень.

Для получения истинных выходных значений требуется пассивное отслеживание откачанных трубчатых солнечных коллекторов Apricus AP и результирующая корректировка коэффициента солнечного угла . Игнорирование этого и простое сравнение с другим сборщиком на основе переменных производительности не даст точных реальных выходных значений. Пакеты программного обеспечения для моделирования, такие как Polysun (используемый Apricus), полностью учитывают как продольные, так и поперечные факторы IAM, чтобы обеспечить очень точную выходную модель для системы в течение типичного полного года эксплуатации.

Если у вас есть проект, требующий детального расчета с помощью Polysun, свяжитесь с нами. Это одна из услуг по поддержке проектов, которую предлагает Apricus.

Более подробная информация об эффективности солнечного коллектора также представлена в Техническом центре Apricus (требуется авторизация). Щелкните здесь, если хотите подать заявку на доступ.

% PDF-1.5 % 125 0 объект > endobj xref 125 961 0000000016 00000 н. 0000020473 00000 п. 0000020610 00000 п. 0000020817 00000 п. 0000020869 00000 п. 0000021120 00000 н. 0000021214 00000 п. 0000021261 00000 п. 0000021304 00000 п. 0000023193 00000 п. 0000024666 00000 п. 0000026100 00000 п. 0000027632 00000 н. 0000029206 00000 п. 0000030644 00000 п. 0000030737 00000 п. 0000030800 00000 п. 0000032319 00000 п. 0000033512 00000 п. 0000037986 00000 п. 0000038332 00000 п. 0000038753 00000 п. 0000039084 00000 п. 0000039321 00000 п. 0000039485 00000 п. 0000048369 00000 п. 0000049009 00000 п. 0000049095 00000 п. 0000049899 00000 н. 0000053949 00000 п. 0000054240 00000 п. 0000054637 00000 п. 0000056037 00000 п. 0000056305 00000 п. 0000056674 00000 п. 0000056746 00000 п. 0000056879 00000 п. 0000056951 00000 п. 0000056988 00000 п. 0000057076 00000 п. 0000057134 00000 п. 0000057238 00000 п. 0000057296 00000 п. 0000057394 00000 п. 0000057452 00000 п. 0000057581 00000 п. 0000057639 00000 п. 0000057736 00000 п. 0000057794 00000 п. 0000057896 00000 п. 0000057954 00000 п. 0000058045 00000 п. 0000058088 00000 п. 0000058247 00000 п. 0000058395 00000 п. 0000058461 00000 п. 0000058626 00000 п. 0000058826 00000 п. 0000059071 00000 п. 0000059162 00000 п. 0000059331 00000 п. 0000059532 00000 п. 0000059820 00000 н. 0000059909 00000 н. 0000060035 00000 п. 0000060222 00000 п. 0000060493 00000 п. 0000060580 00000 п. 0000060776 00000 п. 0000060960 00000 п. 0000061156 00000 п. 0000061238 00000 п. 0000061463 00000 п. 0000061654 00000 п. 0000061910 00000 п. 0000061996 00000 п. 0000062232 00000 п. 0000062419 00000 п. 0000062571 00000 п. 0000062655 00000 п. 0000062896 00000 п. 0000063102 00000 п. 0000063348 00000 п. 0000063442 00000 п. 0000063671 00000 п. 0000063871 00000 п. 0000064152 00000 п. 0000064242 00000 п. 0000064474 00000 п. 0000064668 00000 н. 0000064911 00000 п. 0000064999 00000 н. 0000065237 00000 п. 0000065431 00000 п. 0000065734 00000 п. 0000065820 00000 п. 0000066136 00000 п. 0000066193 00000 п. 0000066419 00000 п. 0000066476 00000 п. 0000066747 00000 п. 0000066804 00000 п. 0000067098 00000 п. 0000067155 00000 п. 0000067313 00000 п. 0000067370 00000 п. 0000067684 00000 п. 0000067741 00000 п. 0000067978 00000 п. 0000068035 00000 п. 0000068320 00000 п. 0000068377 00000 п. 0000068550 00000 п. 0000068607 00000 п. 0000068830 00000 п. 0000068887 00000 п. 0000069087 00000 н. 0000069144 00000 п. 0000069373 00000 п. 0000069430 00000 п. 0000069653 00000 п. 0000069710 00000 п. 0000070010 00000 п. 0000070067 00000 п. 0000070274 00000 п. 0000070331 00000 п. 0000070519 00000 п. 0000070576 00000 п. 0000070815 00000 п. 0000070872 00000 п. 0000071046 00000 п. 0000071103 00000 п. 0000071308 00000 п. 0000071365 00000 п. 0000071624 00000 п. 0000071681 00000 п. 0000071736 00000 п. 0000071792 00000 п. 0000071849 00000 п. 0000071907 00000 п. 0000071964 00000 п. 0000072020 00000 н. 0000072078 00000 п. 0000072136 00000 п. 0000072195 00000 п. 0000072254 00000 п. 0000072307 00000 п. 0000072361 00000 п. 0000072416 00000 п. 0000072472 00000 п. 0000072530 00000 п. 0000072585 00000 п. 0000072640 00000 п. 0000072699 00000 п. 0000072757 00000 п. 0000072816 00000 п. 0000072885 00000 п. 0000072942 00000 п. 0000073003 00000 п. 0000073060 00000 п. 0000073206 00000 п. 0000073263 00000 п. 0000073446 00000 п. 0000073503 00000 п. 0000073815 00000 п. 0000073872 00000 п. 0000073928 00000 п. 0000073979 00000 п. 0000074033 00000 п. 0000074087 00000 п. 0000074156 00000 п. 0000074213 00000 п. 0000074269 00000 п. 0000074326 00000 п. 0000074619 00000 п. 0000074676 00000 п. 0000074895 00000 п. 0000074952 00000 п. 0000075308 00000 п. 0000075365 00000 п. 0000075566 00000 п. 0000075623 00000 п. 0000075855 00000 п. 0000075912 00000 п. 0000076123 00000 п. 0000076180 00000 п. 0000076400 00000 п. 0000076457 00000 п. 0000076655 00000 п. 0000076712 00000 п. 0000076911 00000 п. 0000076968 00000 п. 0000077237 00000 п. 0000077294 00000 п. 0000077500 00000 п. 0000077557 00000 п. 0000077775 00000 п. 0000077832 00000 п. 0000078089 00000 п. 0000078146 00000 п. 0000078400 00000 п. 0000078457 00000 п. 0000078776 00000 п. 0000078833 00000 п. 0000079121 00000 п. 0000079178 00000 п. 0000079443 00000 п. 0000079500 00000 п. 0000079843 00000 п. 0000079900 00000 н. 0000080157 00000 п. 0000080214 00000 п. 0000080509 00000 п. 0000080566 00000 п. 0000080708 00000 п. 0000080765 00000 п. 0000081051 00000 п. 0000081108 00000 п. 0000081280 00000 п. 0000081337 00000 п. 0000081588 00000 п. 0000081645 00000 п. 0000081945 00000 п. 0000082002 00000 п. 0000082232 00000 п. 0000082289 00000 п. 0000082606 00000 п. 0000082663 00000 п. 0000082874 00000 п. 0000082931 00000 н. 0000083181 00000 п. 0000083238 00000 п. 0000083466 00000 п. 0000083523 00000 п. 0000083823 00000 п. 0000083880 00000 п. 0000084120 00000 п. 0000084177 00000 п. 0000084409 00000 п. 0000084466 00000 п. 0000084740 00000 п. 0000084797 00000 п. 0000085124 00000 п. 0000085181 00000 п. 0000085407 00000 п. 0000085464 00000 п. 0000085659 00000 п. 0000085716 00000 п. 0000086006 00000 п. 0000086063 00000 п. 0000086385 00000 п. 0000086442 00000 н. 0000086751 00000 п. 0000086808 00000 п. 0000086865 00000 п. 0000086920 00000 п. 0000086974 00000 п. 0000087031 00000 п. 0000087086 00000 п. 0000087142 00000 п. 0000087198 00000 п. 0000087253 00000 п. 0000087311 00000 п. 0000087365 00000 п. 0000087418 00000 п. 0000087471 00000 п. 0000087526 00000 п. 0000087579 00000 п. 0000087633 00000 п. 0000087690 00000 н. 0000087745 00000 п. 0000087801 00000 п. 0000087861 00000 п. 0000087916 00000 п. 0000087976 00000 п. 0000088036 00000 п. 0000088088 00000 п. 0000088146 00000 п. 0000088200 00000 н. 0000088257 00000 п. 0000088312 00000 п. 0000088370 00000 п. 0000088428 00000 п. 0000088488 00000 н. 0000088543 00000 п. 0000088598 00000 п. 0000088657 00000 п. 0000088713 00000 п. 0000088770 00000 п. 0000088826 00000 п. 0000088881 00000 п. 0000088938 00000 п. 0000089001 00000 п. 0000089055 00000 п. 0000089112 00000 п. 0000089183 00000 п. 0000089240 00000 п. 0000089294 00000 п. 0000089351 00000 п. 0000089628 00000 п. 0000089685 00000 п. 0000089888 00000 п. 0000089945 00000 н. 00000 00000 п. 00000

00000 п. 00000 00000 п. 00000 00000 п. 00000

00000 п. 00000

00000 н. 00000^{00000 п.
00000 00000 п.
00000 00000 п.
00000_{00000 п.
00000}
00000 п.
00000
00000 п.
00000 00000 п.
00000 00000 п.
00000 00000 п.
0000092146 00000 п.
0000092343 00000 п.
0000092400 00000 п.
0000092654 00000 п.
0000092711 00000 п.
0000092902 00000 п.
0000092959 00000 п.
0000093180 00000 п.
0000093237 00000 п.
0000093405 00000 п.
0000093462 00000 п.
0000093770 00000 п.
0000093827 00000 п.
0000094073 00000 п.
0000094130 00000 п.
0000094369 00000 п.
0000094426 00000 п.
0000094686 00000 п.
0000094743 00000 п.
0000094973 00000 п.
0000095030 00000 н.
0000095305 00000 п.
0000095362 00000 п.
0000095680 00000 п.
0000095737 00000 п.
0000095984 00000 п.
0000096041 00000 п.
0000096371 00000 п.
0000096428 00000 н.
0000096692 00000 н.
0000096749 00000 п.
0000096982 00000 п.
0000097039 00000 п.
0000097300 00000 п.
0000097357 00000 п.
0000097535 00000 п.
0000097592 00000 п.
0000097894 00000 п.
0000097951 00000 п.
0000098247 00000 п.
0000098304 00000 п.
0000098545 00000 п.
0000098602 00000 п.
0000098859 00000 п.
0000098916 00000 п.
0000099150 00000 н.
0000099207 00000 н.
0000099387 00000 п.
0000099444 00000 н.
0000099621 00000 н.
0000099678 00000 н.
0000099736 00000 п.
0000099792 00000 п.
0000099847 00000 н.
0000099903 00000 н.
0000099957 00000 п.
0000100015 00000 н.
0000100074 00000 н.
0000100129 00000 н.
0000100186 00000 н.
0000100244 00000 н.
0000100298 00000 н.
0000100357 00000 н.
0000100414 00000 н.
0000100474 00000 н.
0000100530 00000 н.
0000100585 00000 н.
0000100641 00000 н.
0000100697 00000 н.
0000100754 00000 н.
0000100813 00000 н.
0000100868 00000 н.
0000100927 00000 н.
0000100980 00000 н.
0000101037 00000 п.
0000101094 00000 п.
0000101165 00000 н.
0000101228 00000 н.
0000101283 00000 н.
0000101362 00000 н.
0000101420 00000 н.
0000101479 00000 п.
0000101537 00000 н.
0000101596 00000 н.
0000101652 00000 н.
0000101707 00000 н.
0000101771 00000 н.
0000101844 00000 н.
0000101901 00000 н.
0000101956 00000 п.
0000102013 00000 н.
0000102186 00000 п.
0000102243 00000 п.
0000102496 00000 н.
0000102553 00000 н.
0000102736 00000 н.
0000102793 00000 н.
0000103003 00000 п.
0000103060 00000 н.
0000103346 00000 п.
0000103403 00000 п.
0000103663 00000 п.
0000103720 00000 н.
0000103948 00000 н.
0000104005 00000 п.
0000104226 00000 п.
0000104283 00000 п.
0000104571 00000 п.
0000104628 00000 н.
0000104874 00000 н.
0000104931 00000 н.
0000105138 00000 п.
0000105195 00000 н.
0000105362 00000 п.
0000105419 00000 п.
0000105677 00000 н.
0000105734 00000 п.
0000105950 00000 н.
0000106007 00000 п.
0000106270 00000 н.
0000106327 00000 н.
0000106510 00000 п.
0000106567 00000 н.
0000106810 00000 н.
0000106867 00000 н.
0000107084 00000 н.
0000107141 00000 п.
0000107346 00000 п.
0000107403 00000 н.
0000107672 00000 н.
0000107729 00000 п.
0000107964 00000 н.
0000108021 00000 н.
0000108245 00000 н.
0000108302 00000 н.
0000108593 00000 н.
0000108650 00000 п.
0000108896 00000 н.
0000108953 00000 п.
0000109151 00000 п.
0000109208 00000 н.
0000109361 00000 п.
0000109418 00000 п.
0000109725 00000 п.
0000109782 00000 н.
0000110114 00000 п.
0000110171 00000 п.
0000110492 00000 п.
0000110549 00000 п.
0000110775 00000 н.
0000110832 00000 н.
0000111162 00000 н.
0000111219 00000 н.
0000111509 00000 н.
0000111566 00000 н.
0000111762 00000 н.
0000111819 00000 н.
0000112162 00000 н.
0000112219 00000 н.
0000112611 00000 н.
0000112668 00000 н.
0000112975 00000 н.
0000113032 00000 н.
0000113258 00000 н.
0000113315 00000 н.
0000113558 00000 н.
0000113615 00000 н.
0000113929 00000 н.
0000113986 00000 н.
0000114235 00000 н.
0000114292 00000 н.
0000114462 00000 н.
0000114519 00000 н.
0000114806 00000 н.
0000114863 00000 н.
0000114926 00000 н.
0000114985 00000 н.
0000115041 00000 н.
0000115096 00000 н.
0000115152 00000 н.
0000115208 00000 н.
0000115262 00000 н.
0000115317 00000 н.
0000115373 00000 п.
0000115432 00000 н.
0000115489 00000 н.
0000115545 00000 н.
0000115599 00000 н.
0000115653 00000 н.
0000115707 00000 н.
0000115768 00000 н.
0000115824 00000 н.
0000115880 00000 н.
0000115934 00000 н.
0000116005 00000 н.
0000116060 00000 н.
0000116112 00000 н.
0000116168 00000 п.
0000116224 00000 н.
0000116278 00000 н.
0000116336 00000 н.
0000116392 00000 н.
0000116449 00000 н.
0000116508 00000 н.
0000116559 00000 н.
0000116621 00000 н.
0000116675 00000 н.
0000116730 00000 н.
0000116786 00000 н.
0000116843 00000 н.
0000116900 00000 н.
0000116958 00000 н.
0000117017 00000 н.
0000117077 00000 н.
0000117141 00000 н.
0000117200 00000 н.
0000117255 00000 н.
0000117311 00000 н.
0000117380 00000 н.
0000117437 00000 н.
0000117493 00000 н.
0000117550 00000 н.
0000117733 00000 н.
0000117790 00000 н.
0000118035 00000 н.
0000118092 00000 н.
0000118365 00000 н.
0000118422 00000 н.
0000118705 00000 н.
0000118762 00000 н.
0000119076 00000 н.
0000119133 00000 н.
0000119306 00000 н.
0000119363 00000 н.
0000119706 00000 н.
0000119763 00000 н.
0000120056 00000 н.
0000120113 00000 п.
0000120315 00000 н.
0000120372 00000 н.
0000120607 00000 н.
0000120664 00000 н.
0000120840 00000 н.
0000120897 00000 н.
0000121163 00000 н.
0000121220 00000 н.
0000121473 00000 н.
0000121530 00000 н.
0000121832 00000 н.
0000121889 00000 н.
0000122109 00000 н.
0000122166 00000 н.
0000122325 00000 н.
0000122382 00000 н.
0000122606 00000 н.
0000122663 00000 н.
0000122833 00000 н.
0000122890 00000 н.
0000123182 00000 н.
0000123239 00000 н.
0000123479 00000 п.
0000123536 00000 н.
0000123758 00000 н.
0000123815 00000 н.
0000124017 00000 н.
0000124074 00000 н.
0000124377 00000 н.
0000124434 00000 н.
0000124713 00000 н.
0000124770 00000 н.
0000124831 00000 н.
0000124892 00000 н.
0000124947 00000 н.
0000125007 00000 н.
0000125062 00000 н.
0000125116 00000 н.
0000125172 00000 н.
0000125234 00000 п.
0000125291 00000 н.
0000125348 00000 п.
0000125406 00000 н.
0000125461 00000 н.
0000125531 00000 н.
0000125584 00000 н.
0000125641 00000 н.
0000125703 00000 н.
0000125757 00000 н.
0000125816 00000 н.
0000125872 00000 н.
0000125953 00000 н.
0000126009 00000 н.
0000126071 00000 н.
0000126130 00000 н.
0000126182 00000 н.
0000126241 00000 н.
0000126310 00000 н.
0000126367 00000 н.
0000126427 00000 н.
0000126484 00000 н.
0000126664 00000 н.
0000126721 00000 н.
0000126922 00000 н.
0000126979 00000 п.
0000127220 00000 н.
0000127277 00000 н.
0000127539 00000 н.
0000127596 00000 н.
0000127881 00000 н.
0000127938 00000 п.
0000128228 00000 н.
0000128285 00000 н.
0000128552 00000 н.
0000128609 00000 н.
0000128944 00000 н.
0000129001 00000 н.
0000129297 00000 н.
0000129354 00000 н.
0000129553 00000 н.
0000129610 00000 н.
0000129856 00000 н.
0000129913 00000 н.
0000130163 00000 п.
0000130220 00000 н.
0000130507 00000 н.
0000130564 00000 н.
0000130814 00000 н.
0000130871 00000 н.
0000131116 00000 н.
0000131173 00000 н.
0000131412 00000 н.
0000131469 00000 н.
0000131656 00000 н.
0000131713 00000 н.
0000131989 00000 н.
0000132046 00000 н.
0000132296 00000 н.
0000132353 00000 н.
0000132564 00000 н.
0000132621 00000 н.
0000132878 00000 н.
0000132935 00000 н.
0000133261 00000 н.
0000133318 00000 н.
0000133374 00000 н.
0000133429 00000 н.
0000133490 00000 н.
0000133549 00000 н.
0000133605 00000 н.
0000133680 00000 н.
0000133735 00000 н.
0000133805 00000 н.
0000133861 00000 н.
0000133917 00000 н.
0000133968 00000 н.
0000134019 00000 н.
0000134079 00000 п.
0000134136 00000 н.
0000134192 00000 н.
0000134249 00000 н.
0000134305 00000 н.
0000134361 00000 н.
0000134419 00000 н.
0000134475 00000 н.
0000134530 00000 н.
0000134586 00000 н.
0000134643 00000 п.
0000134712 00000 н.
0000134769 00000 н.
0000134828 00000 н.
0000134885 00000 н.
0000135133 00000 п.
0000135190 00000 п.
0000135438 00000 п.
0000135495 00000 н.
0000135745 00000 н.
0000135802 00000 н.
0000136072 00000 н.
0000136129 00000 н.
0000136373 00000 п.
0000136430 00000 н.
0000136771 00000 н.
0000136828 00000 н.
0000136996 00000 н.
0000137053 00000 п.
0000137333 00000 н.
0000137390 00000 н.
0000137684 00000 н.
0000137741 00000 н.
0000138130 00000 н.
0000138187 00000 н.
0000138449 00000 н.
0000138506 00000 н.
0000138638 00000 н.
0000138695 00000 п.
0000138882 00000 н.
0000138939 00000 н.
0000139175 00000 н.
0000139232 00000 н.
0000139425 00000 н.
0000139482 00000 н.
0000139537 00000 п.
0000139590 00000 н.
0000139645 00000 н.
0000139699 00000 н.
0000139751 00000 н.
0000139808 00000 н.
0000139864 00000 н.
0000139919 00000 н.
0000139981 00000 н.
0000140036 00000 н.
0000140088 00000 н.
0000140146 00000 п.
0000140203 00000 н.
0000140258 00000 н.
0000140313 00000 п.
0000140390 00000 н.
0000140459 00000 н.
0000140516 00000 н.
0000140570 00000 н.
0000140627 00000 н.
0000140956 00000 п.
0000141013 00000 п.
0000141312 00000 н.
0000141369 00000 н.
0000141666 00000 н.
0000141723 00000 н.
0000141940 00000 н.
0000141997 00000 н.
0000142299 00000 н.
0000142356 00000 п.
0000142671 00000 н.
0000142728 00000 н.
0000142928 00000 н.
0000142985 00000 н.
0000143237 00000 н.
0000143294 00000 н.
0000143509 00000 н.
0000143566 00000 н.
0000143864 00000 н.
0000143921 00000 н.
0000144168 00000 п.
0000144225 00000 н.
0000144445 00000 н.
0000144502 00000 н.
0000144813 00000 н.
0000144870 00000 н.
0000145134 00000 п.
0000145191 00000 н.
0000145467 00000 н.
0000145524 00000 н.
0000145798 00000 н.
0000145855 00000 н.
0000146099 00000 н.
0000146156 00000 п.
0000146356 00000 н.
0000146413 00000 н.
0000146598 00000 н.
0000146655 00000 н.
0000146836 00000 н.
0000146893 00000 н.
0000147071 00000 н.
0000147128 00000 н.
0000147414 00000 н.
0000147471 00000 н.
0000147670 00000 п.
0000147727 00000 н.
0000148036 00000 н.
0000148093 00000 н.
0000148403 00000 н.
0000148460 00000 н.
0000148744 00000 н.
0000148801 00000 н.
0000149109 00000 н.
0000149166 00000 н.
0000149365 00000 н.
0000149422 00000 н.
0000149766 00000 н.
0000149823 00000 п.
0000150037 00000 н.
0000150094 00000 н.
0000150360 00000 н.
0000150417 00000 н.
0000150650 00000 н.
0000150707 00000 н.
0000150766 00000 н.
0000150821 00000 н.
0000150877 00000 н.
0000150935 00000 н.
0000150996 00000 н.
0000151053 00000 н.
0000151112 00000 н.
0000151167 00000 н.
0000151224 00000 н.
0000151283 00000 н.
0000151337 00000 н.
0000151396 00000 н.
0000151451 00000 н.
0000151509 00000 н.
0000151566 00000 н.
0000151622 00000 н.
0000151676 00000 н.
0000151730 00000 н.
0000151790 00000 н.
0000151848 00000 н.
0000151908 00000 н.
0000151966 00000 н.
0000152021 00000 н.
0000152079 00000 н.
0000152142 00000 н.
0000152198 00000 н.
0000152255 00000 н.
0000152311 00000 н.
0000152366 00000 н.
0000152421 00000 н.
0000152478 00000 н.
0000152538 00000 н.
0000152594 00000 н.
0000152665 00000 н.
0000152722 00000 н.
0000152776 00000 н.
0000152833 00000 н.
0000152965 00000 н.
0000153022 00000 н.
0000153211 00000 н.
0000153268 00000 н.
0000153442 00000 н.
0000153499 00000 н.
0000153656 00000 п.
0000153713 00000 н.
0000154031 00000 н.
0000154088 00000 н.
0000154270 00000 н.
0000154327 00000 н.
0000154385 00000 н.
0000154440 00000 н.
0000154499 00000 н.
0000154556 00000 н.
0000154613 00000 н.
0000154669 00000 н.
0000154728 00000 н.
0000154797 00000 н.
0000154854 00000 н.
0000154908 00000 н.
0000154966 00000 н.
0000155116 00000 н.
0000155174 00000 н.
0000155316 00000 н.
0000155374 00000 н.
0000155531 00000 н.
0000155589 00000 н.
0000155733 00000 н.
0000155791 00000 н.
0000156023 00000 н.
0000156081 00000 н.
0000156237 00000 н.
0000156295 00000 н.
0000156467 00000 н.
0000156525 00000 н.
0000156684 00000 н.
0000156743 00000 н.
0000156951 00000 н.
0000157010 00000 н.
0000157234 00000 н.
0000157293 00000 н.
0000157455 00000 н.
0000157514 00000 н.
0000157691 00000 н.
0000157750 00000 н.
0000157929 00000 н.
0000157988 00000 н.
0000158168 00000 н.
0000158227 00000 н.
0000158404 00000 н.
0000158463 00000 н.
0000158633 00000 н.
0000158692 00000 н.
0000158870 00000 н.
0000158929 00000 н.
0000159125 00000 н.
0000159184 00000 н.
0000159332 00000 н.
0000159391 00000 н.
0000159559 00000 н.
0000159618 00000 н.
0000159771 00000 н.
0000159830 00000 н.
0000159997 00000 н.
0000160056 00000 н.
0000160223 00000 п.
0000160282 00000 н.
0000160505 00000 н.
0000160564 00000 н.
0000160709 00000 н.
0000160768 00000 н.
0000160915 00000 н.
0000160974 00000 п.
0000161050 00000 н.
0000161116 00000 н.
0000161186 00000 н.
0000161270 00000 н.
0000161342 00000 н.
0000161418 00000 н.
0000161500 00000 н.
0000161582 00000 н.
0000161658 00000 н.
0000161728 00000 н.
0000161812 00000 н.
0000161884 00000 н.
0000161960 00000 н.
0000162036 00000 н.
0000162114 00000 п.
0000162188 00000 н.
0000162266 00000 н.
0000162334 00000 н.
0000162414 00000 н.
0000162494 00000 н.
0000162562 00000 н.
0000162636 00000 н.
0000162714 00000 н.
0000162786 00000 н.
0000162852 00000 н.
0000162922 00000 н.
0000162996 00000 н.
0000163066 00000 н.
0000163125 00000 н.
0000163201 00000 н.
0000163267 00000 н.
0000163335 00000 н.
0000163411 00000 н.
0000163485 00000 н.
0000163559 00000 н.
0000163627 00000 н.
0000163716 00000 н.
0000163770 00000 н.
0000164237 00000 н.
0000164296 00000 н.
0000164446 00000 н.
0000164505 00000 н.
0000164562 00000 н.
0000164622 00000 н.
0000164692 00000 н.
0000164751 00000 н.
0000019913 00000 п.
трейлер
] >>
startxref
0
%% EOF
1085 0 объект
> поток
ĲPe |
\ lċ.z \ V? 6; =} $
DU- $ `{
93bx \ tU’a`
pxngPgcJ9 풽 x ڔ oDR
Солнечные тепловые коллекторы — Управление энергетической информации США (EIA)
Отопление солнечной энергией
Люди используют солнечную тепловую энергию для многих целей, включая нагрев воды, воздуха, внутренних помещений зданий и производство электроэнергии. Существует два основных типа систем солнечного отопления: пассивных систем и активных систем.
Пассивное солнечное отопление помещения происходит, когда солнце светит через окна здания и согревает интерьер.Конструкции зданий, которые оптимизируют пассивное солнечное отопление (в северном полушарии), обычно имеют окна, выходящие на юг, которые позволяют солнцу светить на поглощающие солнечное тепло стены или полы в здании зимой. Солнечная энергия поглощается строительными материалами и нагревает внутреннее пространство зданий за счет естественного излучения и конвекции. Оконные выступы или шторы блокируют попадание солнца в окна летом, чтобы сохранить прохладу в здании.
Активные солнечные системы отопления имеют коллекторы для нагрева текучей среды (воздуха или жидкости) и вентиляторы или насосы для перемещения текучей среды через коллекторы, где она нагревается, внутрь здания или в систему аккумулирования тепла, где тепло выпускается и возвращается в коллектор для повторного нагрева.В системах активного солнечного нагрева воды обычно есть резервуар для хранения воды, нагретой солнечными батареями.
Солнечные коллекторы либо неконцентрирующие, либо концентрирующие
Неконцентрирующие коллекторы — Площадь коллектора (область, которая задерживает солнечное излучение) совпадает с площадью поглотителя (площадью, поглощающей солнечную энергию / излучение). Системы солнечной энергии для нагрева воды или воздуха обычно имеют неконцентрирующие коллекторы. Плоские коллекторы являются наиболее распространенным типом неконцентрирующих коллекторов для воды и отопления помещений в зданиях и используются, когда достаточно температуры ниже 200 ° F.
Плоская металлическая пластина, улавливающая и поглощающая солнечную энергию
Прозрачная крышка, которая позволяет солнечной энергии проходить через крышку и снижает потери тепла от поглотителя
Слой изоляции на задней части абсорбера для уменьшения потерь тепла
Солнечные водонагревательные коллекторы имеют металлические трубки, прикрепленные к поглотителю.Жидкий теплоноситель прокачивается через трубы абсорбера для отвода тепла от абсорбера и передачи тепла воде в резервуаре для хранения. Солнечные системы для нагрева воды в бассейне в теплом климате обычно не имеют крышек или изоляции для абсорбера, и вода из бассейна циркулирует из бассейна через коллекторы и обратно в бассейн.
Солнечные системы воздушного отопления используют вентиляторы для перемещения воздуха через плоские коллекторы внутрь зданий.
Концентрирующие коллекторы —Площадь, задерживающая солнечное излучение, больше, иногда в сотни раз больше, чем площадь поглотителя.Коллектор фокусирует или концентрирует солнечную энергию на поглотителе. Коллектор обычно перемещается в течение дня, чтобы поддерживать высокую степень концентрации на поглотителе. Солнечные тепловые электростанции используют концентрирующие системы солнечных коллекторов, поскольку они могут производить высокотемпературное тепло, необходимое для выработки электроэнергии.
Последняя проверка: 9 декабря 2020 г.
(PDF) Эффективность плоских солнечных коллекторов при различных скоростях потока
Energy Procedure 30 (2012) 65 — 72
1876-6102 © 2012 Авторы.Опубликовано Elsevier Ltd.
Выбор и / или экспертная оценка под ответственностью PSE AG
doi: 10.1016 / j.egypro.2012.11.009
SHC 2012
Эффективность плоских солнечных коллекторов при различных расходах
Ziqian Chen *,
Simon Furbo, Bengt Perers, Jianhua Fan, Elsa Andersen
Департамент гражданского строительства, Технический университет Дании, Kgs. Люнгби, Дания
Реферат
Два плоских солнечных коллектора для солнечных тепловых станций от Arcon Solvarme A / S испытываются в лабораторном испытательном стенде
для солнечных коллекторов в Техническом университете Дании (DTU).Точно так же устроены коллекторы.
Однако один коллектор снабжен пленкой из ETFE между абсорбером и покровным стеклом, а другой
без пленки из ETFE. Эффективность коллекторов проверяется при различных расходах. На основе измеренных значений КПД
получены значения КПД коллекторов в зависимости от расхода. Расчетный КПД
хорошо согласуется с измеренным КПД.
© 2012 Издано Elsevier Ltd. Выбор и / или экспертная оценка под ответственностью PSE AG
Ключевые слова: плоский солнечный коллектор; эффективность; годовая тепловая производительность
1. Введение
В
Дании было построено и строится значительно увеличившееся количество солнечных тепловых станций [1]. Солнечные коллекторы, используемые в солнечных установках, представляют собой плоские солнечные коллекторы, и часто
объемный расход через поле коллектора меняется.Если солнечное излучение высокое, объемный расход
высокий, если солнечное излучение низкое, объемный расход низкий. Когда определяется КПД солнечного коллектора
, часто используется только один объемный расход. Фактически на эффективность солнечного коллектора
влияет объемный расход. Только если известно влияние объемного расхода на эффективность коллектора
, можно будет определить оптимальную стратегию работы для солнечной области коллектора
.Поэтому два плоских солнечных коллектора, используемых для солнечных отопительных установок от Arcon Solvarme
A / S, тестируются бок о бок на лабораторном испытательном стенде солнечных коллекторов в Техническом университете Дании
(DTU) с разными расходами, см. Рис. . Оценка метода испытаний на КПД солнечного коллектора и
* Автор, ответственный за переписку. Тел .: +45 45251891; факс: +45 45931755.
Адрес электронной почты: [email protected]
Доступно на сайте www.sciencedirect.com
© 2012 Авторы. Опубликовано Elsevier Ltd.
Выбор и / или экспертная оценка под ответственностью PSE AG
Технический справочник — EnergyPlus 8.0
Солнечные коллекторы — это устройства, которые преобразуют солнечную энергию в тепловую за счет повышения температуры циркулирующего теплоносителя. Затем жидкость можно использовать для нагрева воды для бытового горячего водоснабжения или отопления помещений. Плоские солнечные коллекторы, использующие воду в качестве теплоносителя, солнечные коллекторы Integral-Collector Storage, использующие воду, и неглазурованные солнечные коллекторы, использующие воздух, в настоящее время являются единственными типами коллекторов, доступных в EnergyPlus.
Плоские солнечные коллекторы [ССЫЛКА]
Входной объект SolarCollector: FlatPlate: Water предоставляет модель плоских солнечных коллекторов, которые являются наиболее распространенным типом коллекторов. Стандарты были установлены ASHRAE для тестирования производительности этих коллекторов (ASHRAE 1989; 1991), а Solar Rating and Certification Corporation (SRCC) публикует каталог коммерчески доступных коллекторов в Северной Америке (SRCC 2003).
Модель EnergyPlus основана на уравнениях, содержащихся в стандартах ASHRAE и Duffie and Beckman (1991).Данная модель применяется к остекленным и неглазурованным плоским коллекторам, а также к рядам трубчатых, т.е. вакуумных трубчатых, коллекторов.
Расчеты солнечного света и затенения [ССЫЛКА]
Объект солнечного коллектора использует стандартную поверхность EnergyPlus, чтобы воспользоваться преимуществами подробных расчетов солнечного излучения и затенения. Солнечное излучение, падающее на поверхность, включает пучковое и диффузное излучение, а также излучение, отраженное от земли и прилегающих поверхностей. Также учитывается затенение коллектора другими поверхностями, такими как близлежащие здания или деревья.Точно так же поверхность коллектора может затенять другие поверхности, например, уменьшая падающее излучение на крышу под ней.
Thermal Performance [ССЫЛКА]
Тепловой КПД коллектора определяется как отношение полезного тепловыделения жидкости коллектора к общему солнечному излучению, падающему на общую площадь поверхности коллектора.
где
q = полезный приток тепла
A = общая площадь коллектора
I _{солнечная} = общая падающая солнечная радиация
Обратите внимание, что КПД определен только для I _solar> 0.
Энергетический баланс солнечного коллектора с двойным остеклением показывает взаимосвязь между свойствами остекления, свойствами поглощающей пластины и условиями окружающей среды.
где
_g1 = коэффициент пропускания первого слоя остекления
_g2 = коэффициент пропускания второго слоя остекления
_абс = поглощающая способность пластины абсорбера
R _рад = сопротивление излучению от поглотителя до внутреннего остекления
R _conv = конвективное сопротивление от абсорбера до внутреннего остекления
R _cond = сопротивление проводимости от абсорбера к наружному воздуху через изоляцию
T _abs = температура пластины абсорбера
T _g2 = температура внутреннего остекления
T _воздух = температура наружного воздуха
Приведенное выше уравнение можно аппроксимировать более простой формулировкой как:
где
F _R = поправочный коэффициент, определенный опытным путем
() = произведение всех коэффициентов пропускания и поглощения
U _L = общий коэффициент тепловых потерь, объединяющий параметры излучения, конвекции и теплопроводности
T _дюймов = температура рабочей жидкости на входе
Подставляя это в уравнение,
Линейную корреляцию можно построить, рассматривая F _R () и -F _R U _L как характеристические константы солнечного коллектора:
Аналогичным образом можно построить квадратичную корреляцию, используя форму:
Коэффициенты уравнения эффективности первого и второго порядка перечислены в Справочнике , сертифицированном SRCC для солнечных коллекторов .
Модификаторы угла падения [ССЫЛКА]}
Как и в случае с обычными окнами, коэффициент пропускания остекления коллектора зависит от угла падения излучения. Обычно коэффициент пропускания максимален, когда падающее излучение перпендикулярно поверхности остекления. Условия испытаний определяют коэффициенты эффективности для нормального падения. Для углов, отклоняющихся от нормы, коэффициент пропускания остекления модифицируется с помощью коэффициента модификатора угла падения .
Дополнительное тестирование определяет модификатор угла падения как функцию угла падения.Эта связь может соответствовать линейной корреляции первого порядка:
или квадратичная корреляция второго порядка:
Коэффициенты модификатора угла падения b ₀ и b ₁ обычно отрицательны, хотя некоторые коллекторы имеют положительное значение для b ₀ . Коэффициенты уравнения модификатора угла падения как первого, так и второго порядка перечислены в Справочнике сертификатов SRCC для солнечных коллекторов .
Коэффициенты уравнения модификатора угла падения SRCC действительны только для углов падения 60 градусов или меньше. Поскольку эти кривые могут быть действительными, но плохо вести себя для углов более 60 градусов, модель EnergyPlus отключает усиление коллектора для углов падения более 60 градусов.
Для плоских коллекторов модификатор угла падения обычно симметричен. Однако для трубчатых коллекторов модификатор угла падения различается в зависимости от того, параллелен ли угол падения трубкам или перпендикулярен им.Они называются биаксиальными модификаторами. Некоторые специальные плоские коллекторы также могут демонстрировать эту асимметрию. Текущая модель еще не может обрабатывать два набора модификаторов угла падения. Между тем рекомендуется осторожно аппроксимировать трубчатые коллекторы, используя параллельную или перпендикулярную корреляцию.
Модификаторы угла падения рассчитываются отдельно для излучения солнца, неба и земли. Модификатор чистого угла падения для всего падающего излучения рассчитывается путем взвешивания каждого компонента с помощью соответствующего модификатора.
Для излучения неба и земли угол падения приблизительно определяется с помощью уравнений Брандемюля и Бекмана:
где — наклон поверхности в градусах.
Модификатор чистого угла падения затем вставляется в уравнение полезного тепловыделения:
Уравнение также изменяется соответствующим образом.
Температура на выходе [ССЫЛКА]
Температура на выходе рассчитывается с использованием полезного притока тепла q, определяемого уравнением, температуры жидкости на входе T _в и массового расхода, доступного при моделировании установки:
где
= массовый расход жидкости через коллектор
c _p = удельная теплоемкость рабочего тела
Решение для Т _из,
Если нет потока через коллектор, T _out — это температура застоя жидкости.Это вычисляется путем установки левой части уравнения на ноль и решения для T _в (что также равно T _из для случая отсутствия потока).
Источники [ССЫЛКА]
ASHRAE. 1989. Стандарт ASHRAE 96-1980 (RA 89): Методы испытаний для определения тепловых характеристик неглазурованных плоских солнечных коллекторов жидкостного типа. Атланта: Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха, Inc.
ASHRAE.1991. Стандарт ASHRAE 93-1986 (RA 91): Методы испытаний для определения тепловых характеристик солнечных коллекторов. Атланта: Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха, Inc.
Даффи, Дж. А. и Бекман, В. А. 1991. Солнечная инженерия тепловых процессов, второе издание. Нью-Йорк: Wiley-Interscience.
Корпорация по оценке и сертификации солнечной энергии. 2004. Справочник сертифицированных SRCC рейтингов солнечных коллекторов, OG 100. Какао, Флорида: Корпорация по оценке и сертификации солнечной энергии.
Солнечный коллектор с интегральным накопителем (ICS) [ССЫЛКА]
Солнечные коллекторы со встроенными моделями накопителей используют объект SolarCollector: IntegralCollectorStorage, а входные параметры характеристик этого коллектора предоставляются объектом SolarCollectorPerformance: IntegralCollectorStorage. Эта модель основана на подробных уравнениях энергетического баланса солнечных коллекторов, которые объединяют в себе накопитель. В этой модели есть два варианта представления нижней части коллектора за пределами граничных условий: AmbientAir и OtherSideConditionsModel.AmbientAir просто применяет температуру наружного воздуха, используя комбинированную конвекцию и радиационную проводимость, а OtherSideConditionsModel применяет комбинированные модели излучения и конвекции, которые возникают в естественно вентилируемой полости, чтобы представить нижнюю часть коллектора за пределами граничных условий. Более позднее граничное условие учитывает затенение коллектора на подстилающей поверхности, поэтому коллектор ICS можно считать неотъемлемой частью ограждающей конструкции здания. Принципиальная схема прямоугольного солнечного коллектора ICS показана на Рисунке 273 ниже:
Принципиальная схема прямоугольного интегрированного коллекторного накопителя
Расчеты солнечного света и затенения [ССЫЛКА]
Объект солнечного коллектора использует стандартную поверхность EnergyPlus, чтобы воспользоваться преимуществами подробных расчетов солнечного излучения и затенения.Солнечное излучение, падающее на поверхность, включает пучковое и диффузное излучение, а также излучение, отраженное от земли и прилегающих поверхностей. Также учитывается затенение коллектора другими поверхностями, такими как близлежащие здания или деревья. Точно так же поверхность коллектора затемняет поверхность крыши под ней, поэтому прямая солнечная радиация не падает на поверхность крыши. Коллектор и крыша за пределами граничных условий должны быть указаны как OtherSideConditionModel, чтобы учесть влияние затенения солнечного коллектора на поверхность крыши.
Математическая модель
[ССЫЛКА]
Солнечный коллектор со встроенным коллектором-накопителем (ICS) представлен с использованием двух уравнений баланса энергии переходных процессов, показанных ниже. Эти уравнения представляют собой уравнение баланса энергии для пластины поглотителя и воды в коллекторе.
Где,
м _p C _p = теплоемкость поверхности поглотителя, Дж / ° C
A = общая площадь коллектора, м ²
() _e = произведение коэффициента пропускания-поглощения абсорбирующей пластины и системы покрытия
I _t = общее солнечное излучение, (Вт / м ²)
h _pw = коэффициент конвективной теплопередачи от пластины абсорбера к воде, (Вт / м2 ° K)
U _t = общий коэффициент теплопотери от поглотителя в окружающий воздух, (Вт / м2 ° K)
T _p = средняя температура пластины абсорбера, (° C)
T _w = средняя температура воды в коллекторе, (° C)
T _a = температура окружающего воздуха, (° C)
м _w C _pw = теплоемкость водной массы в коллекторе, (Дж / ° C)
U _s = удельная проводимость изоляции со стороны коллектора, (Вт / м ² ° K)
U _b = проводимость изоляции дна коллектора, (Вт / м ² ° K)
T _osc = наружная температура нижней изоляции, определенная на основе модели условий другой стороны, (° C)
T _wi = Температура на входе подпиточной или водопроводной воды, (° C)
= расход воды через коллектор, (Вт / ° C)
Граничное условие модели с другой стороны, представленное T _osc , позволяет нам применить реалистичное внешнее граничное условие для коллектора, установленного на крыше здания.Этим также учитывается затенение коллектора на подстилочную поверхность (крышу). С другой стороны, если заданы граничные условия для окружающего воздуха, коллектор не затеняет нижнюю поверхность, на которой он установлен.
Два уравнения баланса энергии могут быть записаны как неоднородная ДУ первого порядка с постоянными коэффициентами. Начальными условиями для этих уравнений являются средняя температура пластины поглотителя и средняя температура воды в коллекторе на предыдущих временных шагах.
Два связанных дифференциальных уравнения первого порядка решаются аналитически. Вспомогательное уравнение связанного однородного дифференциального уравнения имеет вид:
Это вспомогательное квадратное уравнение всегда имеет два различных действительных корня (₁ и ₂), поэтому решение однородного уравнения является экспоненциальным, а общие решения дифференциальных уравнений даются как:
Постоянные члены A и B являются частным решением неоднородных дифференциальных уравнений, коэффициенты экспоненциальных членов ( c ₁ , c ₂ , r ₁ , и r ₂ ) определяются из начальных условий температуры воды в абсорбере и коллекторе ( T _p0 , T _w0 ) и даются по формуле:
Модель тепловой сети
: [ССЫЛКА]
Модель тепловой сети требует баланса энергии для каждой крышки коллектора.Предполагается, что уравнение теплового баланса крышек коллектора подчиняется установившейся формулировке за счет игнорирования их тепловой массы. Представление коллектора ICS в тепловой сети показано на рисунке 274. Кроме того, тепловой баланс на каждой поверхности покрытия требует знания количества поглощенной солнечной фракции, которое определяется на основе анализа трассировки лучей. Для модели тепловой сети, показанной выше, общий верхний коэффициент теплопотерь определяется комбинацией последовательно включенных сопротивлений следующим образом:
или
Коэффициенты конвективной и радиационной теплопередачи в уравнении выше вычисляются на основе температур на предыдущем временном шаге и определяются, как описано в разделе Коэффициенты теплопередачи .
Схема тепловой сети солнечного коллектора ICS
Тепловой баланс крышки коллектора
Игнорируя тепловую массу крышки коллектора, для каждой крышки формулируются уравнения стационарного теплового баланса, которые позволяют нам определять температуру покрытия. Представление теплового баланса поверхности крышки показано на Рисунке 275 ниже.
Тепловой баланс поверхности крышки коллектора
Уравнение устойчивого теплового баланса покрова определяется по формуле:

Линеаризуя обмен длинноволновым излучением и представляя условия конвекции с использованием классического уравнения для закона охлаждения Ньютона, уравнения для температур крышек 1 и 2 имеют следующий вид:

Где,
_c = средневзвешенное солнечное поглощение покрытий 1 и 2 , (-)
h _{r, c1-a} = скорректированный коэффициент радиационной теплопередачи между крышкой 1 и окружающим воздухом, (Вт / м ² K)
h _{c, c1-a} = коэффициент конвективной теплопередачи между крышкой 1 и окружающей средой, (Вт / м ² K)
h _{r, c2-c1} = коэффициент радиационной теплопередачи между крышками 1 и 2 , (Вт / м ² K)
h _{c, c2-c1} = коэффициент конвективной теплопередачи между крышками 1 и 2 , (Вт / м ² K)
h _{r, p-c2} = коэффициент теплопередачи излучения между крышками 2 и пластиной поглотителя, (Вт / м ² K)
h _{c, p-c2} = коэффициент конвективной теплопередачи между крышками 2 и пластиной абсорбера, (Вт / м ² K)
q _{LWR, 1} = длинноволновый радиационный обменный поток на стороне 1 крышки коллектора, (Вт / м ²)
q _{CONV, 1} = конвекционный тепловой поток на стороне 1 крышки коллектора, (Вт / м ²)
q _{LWR, 2} = длинноволновый радиационный обменный поток на стороне 2 крышки коллектора, (Вт / м ²)
q _{CONV, 2} = конвекционный тепловой поток на стороне 2 крышки коллектора, (Вт / м ²)
q _{солнечная энергия, абс.} = чистое солнечное излучение, поглощаемое крышкой коллектора, (Вт / м ²)
R = тепловое сопротивление для каждой секции вдоль пути теплового потока, (м ² K / Вт)
Модель с другой стороны
[ССЫЛКА]
Солнечные коллекторы
ICS обычно устанавливаются на поверхности теплопередачи зданий, поэтому коллекторы затеняют нижележащую поверхность теплопередачи и требуют уникального граничного условия, которое отражает среду воздушной полости, созданной между нижней частью поверхности коллектора и подстилающей поверхностью.Модель условий другой стороны, которая позволяет нам оценить температуру другой стороны, T _osc , может быть определена на основе установившегося теплового баланса с использованием известной температуры воды коллектора на предыдущем временном шаге.
Иллюстрация для модели
в состоянии другой стороны
Игнорируя тепловую массу нижней изоляции коллектора, установившийся поверхностный тепловой баланс может быть сформулирован на внешней плоскости нижней поверхности коллектора, обращенной к полости, как показано на рисунке 4.Уравнение теплового баланса на внешней плоскости нижней поверхности коллектора имеет вид:
****
Подстановка каждого члена в уравнение выше дает:
****
Упрощение дает нижнюю изоляцию, температура на другой стороне:

Температура воздуха в полости определяется из теплового баланса воздуха в полости следующим образом:

Где
h ~ r, cav ~ = линеаризованный коэффициент излучения для подстилающей поверхности в полости, (Вт / м ² K)
h ~ c, cav ~ = коэффициент конвекции для подстилающей поверхности в полости, (Вт / м ² K)
T _{, поэтому} = температура наружной поверхности лежащей под ней теплопередающей поверхности, (ºC)
= массовый расход воздуха за счет естественной вентиляции, (кг / с)
q _cond = теплопроводность теплового потока через дно изоляции и, (Вт / м ²)
q _{conv, cav} = конвекционный тепловой поток между нижней внешней поверхностью коллектора и воздухом полости, (Вт / м ²)
q _{рад, cav} = обменный поток длинноволнового излучения между нижней внешней поверхностью коллектора и внешней поверхностью подстилающей поверхности, (Вт / м ²)
Температура воздуха в полости определяется из баланса энергии воздуха в полости.Баланс тепла воздуха требует норм естественной вентиляции воздуха в вентилируемой полости. Расчет скорости вентиляции описан в другом месте этого документа. Объект SurfaceProperty: ExteriorNaturalVentedCavity требуется для описания свойств поверхности, характеристик полости и отверстия для естественной вентиляции.
Коэффициенты теплопередачи [ССЫЛКА]
Уравнения, используемые для определения различных коэффициентов теплопередачи в уравнениях абсорбера и теплового баланса воды, приведены ниже.Поглощенная солнечная энергия передается воде путем конвекции. Предполагая, что естественная конвекция преобладает над теплопередачей для горячей поверхности, обращенной вниз, и поверхности комка, обращенной вниз, следующая корреляция для числа Нуссельта Фуджи и Имура (1972). Число Нуссельта для горячей поверхности, обращенной вниз, дается по формуле:
Число Нуссельта для горячей поверхности вверх и холодной поверхности вниз определяется по формуле:
****
****
****
Где,
= угол наклона коллектора к вертикали, радианы
г = постоянная силы гравитации, 9.806 (м / с ²)
T _r = эталонные свойства, в которых рассчитываются теплофизические свойства, (° C)
L _c = характерная длина пластины амортизатора, (м)
k = теплопроводность воды при нормальной температуре, (Вт / мК)
= кинематическая вязкость воды при нормальной температуре, (м ² / с)
= коэффициент температуропроводности воды при нормальной температуре, (м ² / с)
β _v = коэффициент объемного расширения, рассчитанный при Tv, Tv = Tw + 0.25 (Тп-Тв), (К-1)
Nu = число Нуссельта, рассчитанное для свойств воды при эталонной температуре, (-)
Gr = число Грасгофа, рассчитанное для свойств воды при эталонной температуре, (-)
Pr = число Прандтля, рассчитанное для свойств воды при эталонной температуре, (-)
Различные коэффициенты радиационной и конвективной теплопередачи задаются следующими уравнениями.Коэффициенты конвективной теплопередачи между крышками и пластиной поглотителя оцениваются на основе эмпирической корреляции для числа Нуссельта для воздушного зазора между двумя параллельными пластинами, разработанной Холландсом и др. (1976) это:

Для математического упрощения приведены коэффициенты обмена длинноволновым излучением между внешней крышкой коллектора и небом и землей с привязкой к температуре окружающего воздуха.

Коэффициент конвективной теплопередачи от внешней крышки к окружающему воздуху определяется по формуле:

Когда граничным условием нижней поверхности является AmbientAir, комбинированная проводимость от внешнего покрытия к окружающей среде рассчитывается по приведенному ниже уравнению (Duffie and Beckman, 1991).

Общий коэффициент потерь через дно и боковые стороны коллектора-накопителя оценивается следующим образом:
Где,
_c1 = коэффициент теплового излучения крышки коллектора 1 , (-)
_c2 = коэффициент теплового излучения крышки коллектора 2 , (-)
F _s = коэффициент обзора от коллектора до неба, (-)
F _г = коэффициент обзора от коллектора до земли, (-)
T _c1 = температура крышки коллектора 1 , (K)
T _c2 = температура крышки коллектора 2 , (K)
T _с = температура неба, (K)
T _г = температура грунта, (K)
k = теплопроводность воздуха, (Вт / м · K)
L = воздушный зазор между крышками, (м)
β = наклон пластин или крышек к горизонтали, (радиан)
V _w = скорость ветра, (м / с)
U _Lb = определяемая пользователем теплопроводность снизу, Вт / м ² K
U _Ls = боковая теплопроводность, определяемая пользователем, Вт / м ² K
A _b = площадь теплообмена нижней части коллектора, м ²
A _s = площадь со стороны коллектора, м ²
ч _{гребешок} = комбинированная проводимость от внешней крышки до окружающего воздуха, Вт / м ² K
Продукт коэффициента пропускания-поглощения
Произведение коэффициента пропускания-поглощения солнечного коллектора определяется с использованием метода трассировки лучей для любого угла падения (Даффи и Бекман, 1991).Для этого требуются оптические свойства материалов покрытия и поглотителя, а произведение коэффициента пропускания-поглощения для любого угла падения определяется по формуле:
Коэффициент пропускания системы перекрытий для одинарных и двух крышек определяется по формуле:
Эффективные коэффициент пропускания, отражения и поглощения одиночного покрытия определяются по формуле:

Коэффициент пропускания системы покрытия с учетом только поглощения _a , определяется как:

Коэффициент отражения неполяризованного излучения при переходе от среды 1 с показателем отражения n ₁ к среде 2 с показателем отражения n ₂ определяется по формуле:

Средние эквивалентные углы падения рассеянного излучения, отраженного от неба и земли, аппроксимируются корреляцией Брандемуэля и Бекмана (Duffie and Beckman, 1991) следующим образом:

где,
** = коэффициент пропускания системы покрытия, (-)
₁ = коэффициент пропускания крышки 1, (-)
₂ = коэффициент пропускания крышки 2, (-)
** = абсорбционная способность пластины абсорбера, (-)
_d = коэффициент диффузного отражения внутренней крышки, (-)
L = толщина материала покрытия, (м)
K = коэффициент экстинкции материала покрытия, (м ^-1)
₁ = угол падения, градусы
₂ = угол преломления, градусы
= параллельная составляющая отраженного неполяризованного излучения, (-)
= перпендикулярная составляющая отраженного неполяризованного излучения, (-)
** = наклон коллектора, градус
_sd = эквивалентный угол падения рассеянного солнечного излучения неба, градусы
_gd = эквивалентный угол падения рассеянного солнечного излучения на землю, градус
Тепловые параметры интегрального коллектора-накопителя рассчитываются следующим образом:
Даффи, Дж.A., и W.A. Beckman. 1991. Солнечная инженерия тепловых процессов, 2-е изд. Нью-Йорк: Джон Вили и сыновья.
Kumar, R. and M.A. Rosen. Тепловые характеристики встроенного коллектора накопительного солнечного водонагревателя с гофрированной абсорбирующей поверхностью Прикладная теплотехника: 30 (2010) 1764–1768.
Fujii, T. и H. Imura. Естественная конвекция теплопередачи от пластины с произвольным наклоном. Международный журнал тепломассообмена: 15 (4), (1972), 755-764.
Фотоэлектрические тепловые плоские солнечные коллекторы [LINK]
Фотоэлектрические-тепловые солнечные коллекторы (PVT) объединяют солнечные электрические элементы и тепловую рабочую жидкость для сбора электричества и тепла. Хотя в настоящее время существует сравнительно немного коммерческих продуктов, PVT-исследования проводились в течение последних 30 лет, и было изучено множество различных типов коллекторов. Zondag (2008) и Charalambous et. al (2007) предоставляют обзоры литературы по PVT.Поскольку PVT гораздо менее зрелый с коммерческой точки зрения, не существует стандартов или рейтинговых систем, например, для тепловых коллекторов горячей воды. В настоящее время EnergyPlus имеет одну простую модель, основанную на эффективности, определяемой пользователем, но более подробная модель, основанная на первых принципах, и подробное поэтапное описание находятся в стадии разработки.
PVT-модели повторно используют фотоэлектрические модели для производства электроэнергии. Они описаны в другом месте этого документа в разделе Фотоэлектрические массивы — Простая модель
.
Простая тепловая модель PVT [ССЫЛКА]
Входной объект SolarCollector: FlatPlate: PhotovoltaicThermal предоставляет простую модель PVT, которая предоставляется для быстрого использования во время разработки или изучения политики.Пользователь просто указывает значения теплового КПД, и падающая солнечная энергия нагревает рабочее топливо. Модель также включает режим охлаждения для систем на основе воздуха, в котором указанная пользователем поверхностная излучательная способность используется для моделирования охлаждения рабочей жидкости в ночное небо (охлаждение на водной основе будет доступно, когда станет доступен резервуар для хранения охлажденной воды) . Никаких других деталей конструкции PVT коллектора в качестве исходных данных не требуется.
Простая модель может нагревать воздух или жидкость.Если он нагревает воздух, то PVT является частью контура воздушной системы HVAC с воздушными узлами, подключенными к воздушной системе. Если он нагревает жидкость, то PVT является частью контура установки с узлами, подключенными к контуру установки, и схема работы установки определяет потоки.
PVT-моделирование на основе воздушной системы включает в себя регулирующую байпасную заслонку. Логика управления определяет, должен ли воздух обходить коллектор, чтобы лучше соответствовать заданному значению. Модель требует, чтобы уставка температуры сухого термостата была размещена на выходном узле.Модель предполагает, что коллектор предназначен и доступен для обогрева, когда падающая солнечная энергия превышает 0,3 Вт / м ², а в противном случае он предназначен для охлаждения. Температура на входе сравнивается с уставкой на выпускном узле, чтобы определить, является ли охлаждение или нагрев полезным. Если да, то для кондиционирования воздушного потока применяются тепловые модели PVT. Если они не приносят пользы, тогда PVT полностью обходится, и входной узел передается непосредственно в выходной узел, чтобы смоделировать полностью обходное устройство заслонки.Переменная отчета доступна для состояния заслонки байпаса.
PVT на заводе не включает байпас (хотя он может использоваться в заводском контуре). Коллектор запрашивает расчетный расход, но в остальном для управления он полагается на более крупный контур установки.
Когда PVT-тематический коллектор находится во включенном состоянии, в режиме нагрева и течет рабочая жидкость, модель рассчитывает температуру на выходе на основе температуры на входе и собранной теплоты с использованием следующих уравнений.
где,
— собранная тепловая энергия [Вт]
— чистая площадь поверхности [м ²]
— доля поверхностного воздуха с активным PV / T коллектором, а
— коэффициент теплового преобразования.
где,
— температура рабочей жидкости на выходе из PV / T
.
— температура рабочей жидкости на входе в PV / T
.
— это полный массовый расход рабочего тела через PV / T
— удельная теплоемкость рабочего тела.
Для воздушных систем значение затем сравнивается с уставкой температуры на выходном узле. Если температура на выходе превышает желаемую, то доля байпаса рассчитывается для моделирования регулирующей заслонки байпаса с использованием:
Когда PVT-тематический коллектор находится в состоянии «включен» в режиме охлаждения и рабочая жидкость течет, модель вычисляет температуру на выходе на основе температуры на входе и тепла, излучаемого и конвектируемого в окружающую среду, с использованием теплового баланса на внешняя грань коллектора:
Где,
— это чистая скорость обмена длинноволновым (тепловым) излучением с воздухом, ночным небом и землей.См. Раздел «Внешнее длинноволновое излучение» в Тепловом балансе внешней поверхности, где подробно обсуждается, как это моделируется в EnergyPlus с использованием линеаризованных коэффициентов излучения.
— чистая скорость конвективного обмена потоком с наружным воздухом. См. Раздел «Внешняя / внешняя конвекция» в «Тепловом балансе внешней поверхности», где подробно обсуждается, как это моделируется в EnergyPlus. Шероховатость поверхности считается «очень гладкой».
Простая модель предполагает, что эффективная температура коллектора является средним значением температуры рабочей жидкости на входе и выходе, поэтому мы можем сделать следующую замену:
Подставляя и решая для, получаем следующую модель для температур коллектора во время (возможного) процесса охлаждения:
Затем можно рассчитать температуру на выходе и определить тепловые потери.Однако модель позволяет только ощутимое охлаждение воздушного потока и ограничивает температуру на выходе, чтобы она не опускалась ниже температуры точки росы на входе.
Коллекторы
PVT имеют расчетный объемный расход рабочей жидкости с возможностью автоматического изменения размеров. Для воздушных систем, используемых в качестве кондиционеров, объемный расход рассчитывается таким образом, чтобы соответствовать максимальному расходу наружного воздуха. Для систем на водной основе на стороне подачи контура установки каждый из коллекторов PVT рассчитан на общую скорость потока контура.который был разработан путем анализа набора данных SRCC для обычных солнечных коллекторов (см. набор данных SolarCollectors.idf) и усреднения отношения для всех 171 различных коллекторов.
Источники [ССЫЛКА]
Хараламбус П.Г., Мэйдмент Г.Г., Калагироу С.А., Якуметти К. Фотоэлектрические тепловые (PV / T) коллекторы: обзор. Прикладная теплотехника 27 (2007) 275-286.
Зондаг, Х.А. 2008. Плоские фотоэлектрические коллекторы и системы: обзор.Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики 12 (2008) 891-959.
Неглазурованные солнечные коллекторы [ССЫЛКА]
Входной объект SolarCollector: UnglazedTranspired предоставляет модель просвечиваемых коллекторов, которые, возможно, являются одним из наиболее эффективных способов сбора солнечной энергии с продемонстрированной мгновенной эффективностью более 90% и средней эффективностью более 70%. Они используются для предварительного нагрева наружного воздуха, необходимого для вентиляции и таких процессов, как сушка сельскохозяйственных культур.
В EnergyPlus неглазурованный прозрачный солнечный коллектор (UTSC) смоделирован как специальный компонент, прикрепленный к внешней стороне поверхности теплопередачи, которая также связана с каналом наружного воздуха. UTSC влияет как на тепловую оболочку, так и на воздушную систему HVAC. С точки зрения воздушной системы, UTSC — это теплообменник, и при моделировании необходимо определить, насколько устройство повышает температуру наружного воздуха. С точки зрения тепловой оболочки, наличие коллектора на внешней стороне поверхности изменяет условия, в которых находятся нижележащие поверхности теплопередачи.EnergyPlus моделирует работу здания в течение года, и UTSC часто будет отключаться с точки зрения принудительного воздушного потока, но коллектор все еще присутствует. Когда UTSC включен, всасываемый воздушный поток считается равномерным по всей поверхности. Когда UTSC выключен, коллектор действует как радиационно-конвекционная перегородка, расположенная между внешней средой и внешней стороной лежащей ниже поверхности теплопередачи. Мы различаем эти два режима работы как активный или пассивный и моделируем компонент UTSC по-разному в зависимости от того, в каком из этих режимов он находится.
Heat Exchanger Effectiveness [LINK]
Перфорированная пластина абсорбера рассматривается как теплообменник и моделируется с использованием традиционной формулы эффективности. Эффективность теплообменника определяется из корреляций, полученных в результате небольших экспериментов. В EnergyPlus реализованы две корреляции, доступные в литературе. Первый основан на исследовании Кучера из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии. Второй основан на исследовании Ван Декера, Холландса и Брюнгера из Университета Ватерлоо.Поскольку обе корреляции считаются действительными, выбор того, какую корреляцию использовать, остается за пользователем.
Корреляция Кучера [ССЫЛКА]
Корреляция Кучера (1994) охватывает поверхностную конвекцию между коллектором и входящим потоком наружного воздуха, которая возникает на передней поверхности, в отверстиях и вдоль задней поверхности коллектора. Корреляция использует число Рейнольдса на основе диаметра отверстия в качестве шкалы длины и средней скорости воздуха, проходящего через отверстия, в качестве шкалы скорости:
где,
— скорость через отверстия [м / с]
— диаметр отверстия [м]
— кинематическая вязкость воздуха [м ² / с]
Корреляция является функцией числа Рейнольдса, геометрии отверстия, скорости набегающего потока воздуха и скорости, проходящей через отверстия:
где,
— шаг или расстояние между отверстиями, [м],
— диаметр отверстия, [м],
— пористость или доля площади отверстий, [безразмерная],
— средняя скорость воздуха, проходящего через отверстия, [м / с],
— скорость набегающего потока (скорость местного ветра) [м / с].
Число Нуссельта формулируется как:
где,
— общий коэффициент теплопередачи, основанный на средней логарифмической разнице температур, [Вт / м ² · K], и
— теплопроводность воздуха [Вт / м · К].
КПД теплообменника:
Соотношение Кучера было сформулировано для треугольного расположения отверстий, но основано на Van Decker et al.(2001) мы допускаем использование корреляции для расположения и масштаба квадратных отверстий в 1,6 раза.
Корреляция Ван Декера, Холландса и Брюнгера [ССЫЛКА]
Van Decker et. al. расширил измерения Кучера, включив в него более широкий диапазон параметров коллектора, включая толщину пластины, шаг, скорость всасывания и структуру квадратных отверстий. Их формулировка модели отличается от модели Кучера тем, что модель была построена из отдельных моделей эффективности для передней, задней и отверстий коллектора.Их опубликованное соотношение:
где,
— средняя скорость всасывания через переднюю поверхность коллектора [м / с]
— толщина пластины коллектора
Температура на выходе теплообменника [ССЫЛКА]
Использование любого из приведенных выше соотношений позволяет определить эффективность теплообменника по известным значениям.По определению эффективность теплообменника также составляет:
где,
— температура воздуха, выходящего из коллектора и поступающего в камеру [ºC]
— это температура пластины поглотителя коллектора, [ºC], а
— температура окружающего наружного воздуха [ºC].
Переписав уравнение для решения для, мы видим, что температура нагретого наружного воздуха, поступающего в камеру статического давления, может быть определена, если известна температура поверхности коллектора,
Тепловой баланс коллектора [ССЫЛКА]
Предполагается, что коллектор достаточно тонкий и имеет высокую проводимость, чтобы его можно было смоделировать с использованием одной температуры (для обеих сторон и по его площади).Эта температура определяется путем определения теплового баланса в контрольном объеме, который просто покрывает поверхность коллектора. Тепловые балансы сформулированы отдельно для активного и пассивного режимов и показаны на следующем рисунке.
Обратите внимание, что для пассивного случая мы не используем отношения теплообменника для прямого моделирования взаимодействия вентилируемого воздуха с коллектором. Это потому, что эти отношения считаются неприменимыми, когда UTSC находится в пассивном режиме.Они были разработаны для однонаправленного потока (а не для уравновешенного потока на входе и выходе, ожидаемого от естественных сил) и для определенных диапазонов скорости на всасывающей стороне. Таким образом, этот механизм теплопередачи обрабатывается с использованием классических моделей поверхностной конвекции (как если бы коллектор не был перфорирован). (Воздухообмен моделируется как вентиляция в тепловом балансе приточного воздуха, но не взаимодействует с краями отверстий на поверхности коллектора.)
Тепловой баланс коллектора Transpired
Когда UTSC активен, тепловой баланс на контрольном объеме поверхности коллектора составляет:
где:
~~ поглощается прямым и рассеянным солнечным (коротковолновым) тепловым потоком излучения.
— это чистый обмен потоком длинноволнового (теплового) излучения с воздухом и окружающей средой.
— это поверхностный конвективный обмен потоками с наружным воздухом в условиях сильного ветра и дождя. Обратите внимание, что этот член обычно принимается равным нулю при разработке модели UTSC, но мы добавляем этот термин, чтобы учесть ухудшение характеристик UTSC в плохих условиях.
~~ — поток теплообменника от коллектора к входящему наружному воздуху.
~~ — чистый обмен потоком длинноволнового (теплового) излучения с внешней поверхностью подстилающей поверхности (ей).
— это термин источник / сток, который учитывает энергию, экспортируемую из контрольного объема, когда пластина поглотителя коллектора представляет собой гибридное устройство, такое как фотоэлектрическая панель.
При тепловом балансе на контрольном объеме пассивной поверхности коллектора:
где:
~~ = теплообмен поверхностной конвекции с наружным воздухом.
~~ = теплообмен поверхностной конвекции с приточным воздухом.
Все члены положительны для чистого потока к коллектору, за исключением члена теплообменника, который считается положительным в направлении от коллектора к входящему воздушному потоку. Каждый из этих компонентов теплового баланса кратко представлен ниже.
Внешнее излучение ПО [ССЫЛКА]
~~ рассчитывается с использованием процедур, представленных в другом месте данного руководства, и включает как прямое, так и рассеянное падающее солнечное излучение, поглощаемое поверхностью поверхности.Это зависит от местоположения, угла и наклона поверхности, затенения поверхностей, свойств материала поверхности, погодных условий и т. Д.
Внешнее ДВ-излучение [ССЫЛКА]
— это стандартная формулировка радиационного обмена между поверхностью, небом, землей и атмосферой. Тепловой поток излучения рассчитывается на основе коэффициента поглощения, температуры поверхности, температуры неба, воздуха и земли, а также факторов обзора неба и земли. Излучение моделируется с использованием линеаризованных коэффициентов.
Внешняя конвекция [ССЫЛКА]
~~ моделируется с использованием классической формулировки: ~~ = h _co (T _воздух — T _o), где h _co — коэффициент конвекции. Этот коэффициент будет отличаться в зависимости от того, является ли UTSC активным или пассивным. Когда UTSC пассивен, h _co обрабатывается так же, как и внешняя поверхность с условиями ExteriorEnvironment. Когда UTSC активен, особая ситуация с потоком всасываемого воздуха в проходимом коллекторе во время работы означает, что h _co часто равно нулю, поскольку ситуация всасывания может исключить массовый перенос от коллектора.Однако при сильном ветре сильная турбулентность и сильно меняющееся давление могут привести к нарушению всасывающего потока. Поэтому мы включаем этот член в тепловой баланс и используем специальный коэффициент для моделирования этой потерянной теплопередачи. Кроме того, когда на улице идет дождь, мы предполагаем, что коллектор намокает, и моделируем улучшенную поверхностную теплопередачу, используя большое значение для.
Теплообменник [ССЫЛКА]
~~ моделируется с использованием классической формулировки ~~, где определяется с использованием корреляций, описанных выше.Когда UTSC активен, массовый расход воздуха определяется по работе компонента смесителя наружного воздуха. Когда UTSC выключен, этот член равен нулю.
Plenum LW Radation [ССЫЛКА]
представляет собой стандартную формулировку радиационного обмена между поверхностью коллектора и лежащей под ним поверхностью теплопередачи, расположенной через камеру статического давления. Излучение моделируется с использованием линеаризованных коэффициентов.
Пленум-конвекция
[ССЫЛКА]
~~ моделируется с использованием классической формулировки: ~~ = h _cp (T _воздух — T _o), где h _cp, — коэффициент конвекции.Этот коэффициент принимается равным нулю, когда UTSC работает из-за ситуации с потоком всасываемого воздуха. Когда UTSC выключен, значение h _cp получается из корреляций, используемых для оконных промежутков из стандарта ISO (2003) 15099.
Подстановка моделей в и решение для дает следующее уравнение, когда UTSC активен («включен»):
и замена в дает следующее уравнение, когда UTSC пассивен («выключен»):
где,
— падающее солнечное излучение всех типов [Вт / м ²],
— коэффициент поглощения солнечной энергии коллектора [безразмерный],
— линеаризованный коэффициент излучения для окружающей атмосферы [Вт / м ² · K],
— это сухая луковица на открытом воздухе из погодных данных, также принятая для поверхности земли [ºC],
— линеаризованный коэффициент излучения неба [Вт / м ² · K],
— эффективная температура неба [ºC],
— линеаризованный коэффициент излучения для земли [Вт / м ² · K],
— линеаризованный коэффициент излучения для подстилающей поверхности [Вт / м ² · K],
— коэффициент конвекции для внешней среды, когда UTSC активен, и дует сильный ветер или идет дождь [Вт / м ² · K],
— температура наружной поверхности лежащей под ним теплопередающей поверхности [ºC],
— массовый расход воздуха в активном режиме [кг / с],
— удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении [Дж / кг · К],
— площадь коллектора [м ²],
— коэффициент конвекции для внешней среды [Вт / м ² · K],
— коэффициент конвекции для поверхностей, обращенных к камере статического давления [Вт / м ² · K], а
— это сухая камера для воздуха, поступающего в камеру статического давления и поступающего в систему наружного воздуха [ºC].
Plenum Heat Balance [ССЫЛКА]
Камера статического давления — это объем воздуха, расположенный между коллектором и лежащей под ним поверхностью теплопередачи. Приточный воздух моделируется как хорошо перемешанный. Равномерная температура приточного воздуха определяется путем расчета теплового баланса контрольного объема воздуха, как показано на диаграмме ниже.
Обратите внимание, что мы сформулировали контрольные объемы с небольшими различиями для активного и пассивного случаев.Для активного корпуса формулировки условий всасываемого воздуха и эффективности теплообменника требуют, чтобы контрольный объем поверхности коллектора охватывал часть воздуха, прилегающую как к передней, так и к задней поверхностям коллектора. Однако для пассивного случая в контрольном объеме поверхности коллектора нет воздуха, а контрольный объем приточного воздуха простирается до поверхности коллектора.
Воздушно-тепловой баланс приточной камеры коллектора
Когда UTSC активен, тепловой баланс в регулирующем объеме приточного воздуха составляет:
где,
— это чистая величина энергии, добавляемой за счет конвекции всасываемого воздуха через контрольный объем.
~~ — это чистый коэффициент энергии, добавляемой за счет поверхностной конвективной теплопередачи с подстилающей поверхностью.
Когда UTSC пассивен, тепловой баланс в регулирующем объеме приточного воздуха составляет:
где,
— это чистая норма энергии, добавляемая за счет инфильтрации, когда наружный окружающий воздух обменивается с приточным воздухом.
— это чистый коэффициент энергии, добавленной за счет поверхностной конвективной теплопередачи с коллектором.
Подстановка и решение для дает следующее уравнение, когда UTSC активен:
И замена в дает следующее уравнение, когда UTSC пассивен:
где,
— массовый расход воздуха от естественных сил [кг / с]
В литературе по UTSC, по-видимому, не рассматривается пассивный режим работы, и модели для него не определены.Тем не менее ожидается, что естественная плавучесть и силы ветра будут стимулировать воздухообмен между камерой статического давления и окружающей средой, поэтому необходим некоторый метод моделирования. Поскольку конфигурация аналогична односторонней естественной вентиляции, мы решили использовать корреляции для естественной вентиляции, представленные в главе 26 ASHRAE HOF (2001).
где,
— плотность воздуха [кг / м ³], а
— это общий объемный расход воздуха, поступающего в камеру статического давления и выходящего из нее.
(если)
(если и UTSC вертикальный)
— это эффективность проемов, которая зависит от геометрии проема и ориентации по отношению к ветру. ASHRAE HoF (2001) указывает значения в диапазоне от 0,25 до 0,6. В модели UTSC это значение доступно для ввода пользователем и по умолчанию равно 0,25.
— коэффициент расхода для отверстия и зависит от геометрии отверстия.В модели UTSC это значение доступно для ввода пользователем и по умолчанию равно 0,65.
Аргументы о непрерывности массы приводят к моделированию площади отверстий как половину общей площади отверстий, поэтому мы имеем:
— гравитационная постоянная, принятая равной 9,81 [м / с ²].
— высота от середины нижнего отверстия до уровня нейтрального давления. Это принимается равным одной четвертой общей высоты UTSC, если он установлен вертикально.Для наклонных коллекторов номинальная высота изменяется на синус наклона. Если UTSC устанавливается горизонтально (например, на крыше), то принимается толщина зазора камеры статического давления.
Если UTSC горизонтальный, то потому, что это стабильная ситуация.
Нижняя поверхность теплопередачи [ССЫЛКА]
UTSC наносится снаружи на поверхность теплопередачи. Эта поверхность моделируется с использованием обычных методов EnergyPlus для обработки теплоемкости и переходных процессов — обычно метод CTF.Эти встроенные программы EnergyPlus Heat Balance используются для расчета. Модель UTSC соединяется с нижней поверхностью с помощью механизма OtherSideConditionsModel. Модель UTSC предоставляет значения для,, и для использования с расчетами модели теплового баланса для внешней стороны подстилающей поверхности (описанной в другом месте в этом руководстве).
Расчеты солнечного света и затенения [ССЫЛКА]
Просвечиваемый объект-коллектор использует стандартную поверхность EnergyPlus, чтобы воспользоваться преимуществами подробных расчетов солнечного света и затенения.Солнечное излучение, падающее на поверхность, включает пучковое и диффузное излучение, а также излучение, отраженное от земли и прилегающих поверхностей. Также учитывается затенение коллектора другими поверхностями, такими как близлежащие здания или деревья.
Расчет местной скорости ветра [LINK]
Скорость наружного ветра влияет на термины, используемые при моделировании компонентов UTSC. Предполагается, что скорость ветра в файле погоды измеряется на метеостанции, расположенной в открытом поле на высоте 10 м.Чтобы приспособиться к разному рельефу на строительной площадке и разнице в высоте поверхностей зданий, для каждой поверхности рассчитывается местная скорость ветра.
Скорость ветра модифицируется на основе измеренной метеорологической скорости ветра по уравнению (ASHRAE 2001):
, где z — высота центроида UTSC, z _met — высота стандартного метереологического измерения скорости ветра, а a и  — коэффициенты, зависящие от местности. — толщина пограничного слоя для данного типа местности. Значения a и  показаны в следующих таблицах:
Коэффициенты зависимости от местности (ASHRAE 2001).
1 Плоский, местность 0,14 270
2 Грубая, лесистая местность 0,22 370
3 Города и города 0.33 460
4 Океан 0,10 210
5 Городское, промышленное, лесное 0,22 370
UTSC можно определить так, чтобы он имел несколько лежащих под ним поверхностей теплопередачи. Высоты центроидов для каждой поверхности взвешиваются по площади, чтобы определить среднюю высоту для использования в расчетах местного ветра.
Коэффициенты конвекции [ССЫЛКА]
UTSC-моделирование требует вычисления до трех различных коэффициентов теплопередачи поверхностной конвекции. Эти коэффициенты определяются классическим способом:
Во-первых, это коэффициент конвекции для поверхности коллектора, обращенной наружу, когда UTSC пассивен. Он моделируется точно так же, как и где-либо еще в EnergyPlus, и будет зависеть от настроек пользователя для алгоритма внешней конвекции — тепловой баланс внешней поверхности в другом месте в этом документе.
Во-вторых, это коэффициент конвекции для поверхностей, обращенных к камере статического давления. Этот коэффициент применяется только к конвекции подстилающей поверхности, когда UTSC активен, и как к коллектору, так и к подстилающей поверхности, когда UTSC пассивен. Когда UTSC активен, мы используем корреляцию конвекции для нагнетаемого воздуха, разработанную McAdams (1954), как опубликовано ASHRAE HoF (2001):
где,
— средняя скорость в камере статического давления, определяемая исходя из того, где — эффективная площадь поперечного сечения камеры, перпендикулярная направлению первичного потока.Когда UTSC пассивен, мы моделируем конвекцию так же, как в EnergyPlus для моделирования воздушных зазоров в окнах. Эти корреляции зависят от числа Рэлея и наклона поверхности и основаны на работе различных исследований, включая Hollands et. др., Эльшербины и др. др., Райт и Арнольд. Формулировки задокументированы в стандарте 15099 ISO (2003). Для реализации UTSC подпрограммы были адаптированы из подпрограммы NusseltNumber в WindowManager.f90 (Ф. Винкельманн), которая сама была получена из подпрограммы Window5 «nusselt».
В-третьих, это коэффициент конвекции, используемый для ухудшения характеристик UTSC в условиях окружающей среды с сильным ветром или дождем. Если в файле погоды указано, что идет дождь, то мы устанавливаем = 1000.0, в результате чего температура коллектора будет равна температуре окружающего воздуха. Описанные выше корреляции эффективности теплообменника учитывают умеренное количество ветра, но корреляции, по-видимому, ограничены диапазоном от 0 до 5,0 м / с. Поэтому мы устанавливаем равным нулю, если <= 5.0 м / с. Если> 5,0 м / с, мы используем корреляцию МакАдамса, но с уменьшенной величиной скорости:
Коэффициенты излучения [ССЫЛКА]
Моделирование UTSC требует расчета до четырех различных линеаризованных коэффициентов радиационной теплопередачи. В то время как при расчетах излучения обычно используется температура, возведенная в четвертую степень, это значительно усложняет решение уравнений теплового баланса для одной температуры. Коэффициенты линеаризованного излучения имеют те же единицы измерения и используются таким же образом, что и коэффициенты поверхностной конвекции, и вносят очень небольшую ошибку для соответствующих уровней температуры.
Коэффициент излучения, используется для моделирования теплового излучения между поверхностью коллектора и внешней поверхностью подстилающей поверхности теплопередачи. Мы исходим из единства мнений. Рассчитывается с использованием:
где,
все температуры переведены в градусы Кельвина,
— постоянная Стефана-Больцмана,
— длинноволновая термоэмиттанс коллектора, а
— длинноволновая тепловая излучательная способность подстилающей поверхности теплопередачи.
Три других коэффициента,, и используются в другом месте EnergyPlus для теплового баланса внешней поверхности и рассчитываются таким же образом, как уравнение для коллекторов UTSC. [Это достигается путем вызова подпрограммы InitExteriorConvectionCoeffs в файле HeatBalanceConvectionCoeffs.f90. ]
Bypass Control [ССЫЛКА]
Предполагается, что UTSC устроен так, что байпасная заслонка контролирует, забирается ли воздух непосредственно снаружи или через UTSC.Решение о контроле основывается на том, будет ли полезно нагревать наружный воздух. Существует несколько уровней управления, включая график доступности, независимо от того, холоднее ли наружный воздух, чем уставка смешанного воздуха, или ниже ли температура воздуха в зоне, чем так называемая уставка свободного нагрева.
Предупреждения об изменении размеров [ССЫЛКА]
Хотя конструкция извлекаемого коллектора оставлена на усмотрение пользователя, программа выдает предупреждения, когда скорость всасываемого воздушного потока выходит за пределы диапазона 0.003 до 0,08 м / с.
Общая эффективность [LINK]
Общий тепловой КПД UTSC представляет собой полезный выходной отчет и определяется как отношение полезного тепловыделения всей системы к общему солнечному излучению, падающему на общую площадь поверхности коллектора.
где
— полезный приток тепла
— суммарное падающее солнечное излучение
Обратите внимание, что КПД определен только для.Этот КПД включает тепло, рекуперированное от подстилающей стены, и может превышать 1,0.
Эффективность коллектора
[ССЫЛКА]
Тепловой КПД коллектора представляет собой полезный выходной отчет и определяется как отношение полезного притока тепла жидкостью коллектора к общему солнечному излучению, падающему на общую площадь поверхности коллектора.
Обратите внимание, что КПД определен только для
Источники [ССЫЛКА]
Кучер, К.F. 1994. Эффективность теплообмена и падение давления для воздушного потока через перфорированные пластины с боковым ветром и без него. Журнал теплопередачи . Май 1994, т. 116, стр. 391. Американское общество инженеров-механиков.
Ван Деккер, G.W.E., K.G.T. Холландс и А.П.Брюнгер. 2001. Теплообменные соотношения для неостекленных прозрачных солнечных коллекторов с круглыми отверстиями на квадрате с треугольным шагом. Солнечная энергия . Vol. 71, No. 1. С. 33-45, 2001.
ISO.2003. ISO 15099: 2003. Тепловые характеристики окон, дверей и затеняющих устройств — Детальные расчеты. Международная организация по стандартизации.
3.1 Обзор плоских коллекторов
Плоские солнечные коллекторы, вероятно, являются наиболее фундаментальной и наиболее изученной технологией для систем горячего водоснабжения на солнечной энергии. Общая идея этой технологии довольно проста. Солнце нагревает темные плоские поверхности, которые собирают как можно больше энергии, а затем энергия передается воде, воздуху или другой жидкости для дальнейшего использования.
Это основные компоненты типичного плоского солнечного коллектора:
Черная поверхность — поглотитель падающей солнечной энергии
Покрытие остекления — прозрачный слой, пропускающий излучение к поглотителю, но предотвращающий радиационные и конвективные потери тепла с поверхности
Трубки с теплоносителем для передачи тепла от коллектора
Опорная конструкция для защиты компонентов и удержания их на месте
Изоляция боковых сторон и дна коллектора для снижения тепловых потерь
Рисунок 3.1: Схема плоского солнечного коллектора с жидкой транспортной средой. Солнечное излучение поглощается черной пластиной и передает тепло жидкости в трубках. Теплоизоляция предотвращает потерю тепла при передаче жидкости; экраны уменьшают потери тепла за счет конвекции и излучения в атмосферу
Кредит: Марк Федкин (с изменениями по Даффи и Бекман, 2013 г.)
Плоские системы обычно работают и достигают максимальной эффективности в диапазоне температур от 30 до 80 ^o C (Kalogirou, 2009), однако некоторые новые типы коллекторов с вакуумной изоляцией могут достигать более высоких температур (до 100 ° C). ^o C).За счет введения селективных покрытий температура застойной жидкости в плоских коллекторах достигает 200 ^o C.
Контрольный вопрос
— Из каких материалов обычно изготавливают абсорбирующие пластины и крышки остекления?
Мы частично обсудили выбор материалов и их свойства в Уроке 2. Тем не менее, мы рекомендуем вам взглянуть шире и ознакомиться с текущими нововведениями в конструкциях с плоскими пластинами. Для обсуждения в этом уроке вам будет предложено поделиться тем, что вы нашли во время поиска, и описать современные материалы, которые помогают повысить производительность коллекционера.
Некоторые преимущества плоских коллекторов в том, что они:
Простота изготовления
Низкая стоимость
Улавливать как пучковое, так и рассеянное излучение
Постоянно фиксируется (не требуется сложного оборудования для позиционирования или отслеживания)
Незначительное обслуживание
Плоские коллекторы устанавливаются лицом к экватору (т. Е. На юг в северном полушарии и на север в южном полушарии).Оптимальный наклон коллекторной плиты близок к широте места (+/- 15 ^o). Если применяется солнечное охлаждение, оптимальный угол установки составляет Широта — 10 ^o, чтобы солнечный луч был перпендикулярен коллектору в летнее время. Если используется солнечное отопление, оптимальный угол установки: широта + 10 ^o. Однако было обнаружено, что для круглогодичного применения горячей воды оптимальным углом является широта + 5 ^o, что обеспечивает несколько лучшую производительность зимой, когда горячая вода более необходима (Kalogirou, 2009)
Опции транспортной жидкости
Плоские пластинчатые коллекторы могут использовать перенос тепла жидкостью или воздухом.
Вода — один из распространенных вариантов жидкой жидкости из-за ее доступности и хороших тепловых свойств:
Обладает относительно высокой объемной теплоемкостью
Несжимаемая (или почти несжимаемая)
Имеет высокую массовую плотность (что позволяет использовать для транспортировки небольшие трубы и трубки).
Недостатком воды является то, что она замерзает зимой, что может повредить коллектор или систему трубопроводов. Этого можно избежать, опустив воду из коллектора при низких потребностях солнечной энергии (ниже критического порога инсоляции).Датчики слива часто используются для контроля системы и обеспечения полного слива, поскольку замерзание воды в кармане может вызвать повреждение. Наполнение системы водой на следующее утро тоже не идеально. Возможные воздушные карманы в коллекторе могут быть проблемой, блокируя поток воды и снижая эффективность системы (Vanek and Albright, 2008).
Смеси антифризов можно использовать вместо чистой воды для решения вышеуказанных проблем. Обычными компонентами антифриза являются этиленгликоль или пропиленгликоль.Эти химические вещества, смешанные с водой, требуют систем замкнутого цикла и надлежащей утилизации из-за токсичности. Номинальный срок службы антифриза вроде составляет около 5 лет, по истечении которых его необходимо заменить.
Воздух может использоваться в качестве транспортной жидкости в некоторых конструкциях плоских коллекторов. Этот вариант лучше подходит для обогрева помещений или сушки сельскохозяйственных культур. Вентилятор обычно требуется для облегчения воздушного потока в системе и эффективного отвода тепла. Некоторые конструкции могут обеспечивать пассивное (без вентилятора) движение воздуха за счет тепловой плавучести.
Жидкости с фазовым переходом также можно использовать с плоскими коллекторами. Некоторые хладагенты входят в эту группу жидкостей. Они не замерзают, что устраняет проблемы, описанные выше для воды, и из-за их низкой точки кипения могут переходить от жидкости к газу при повышении температуры. Эти жидкости могут быть полезны в условиях, когда требуется быстрое реагирование на быстрые колебания температуры.
Коллекторное строительство
Ключевыми соображениями при проектировании плоского коллектора являются максимальное поглощение, минимизация потерь на отражение и излучение, а также эффективная передача тепла от пластины коллектора к жидкостям.Одним из важных вопросов является обеспечение хорошей тепловой связи между пластиной абсорбера и заменами (трубами или каналами, содержащими теплоносители). Различные конструкции конструкции (показанные ниже) пытаются решить эту проблему.
Рисунок 3.2: Различные конструкции плоского коллектора в сборе. Цветовые коды: голубой — стеклянная крышка, синий — каналы для жидкости, черный — материал абсорбера, серый — изоляция. Некоторые конструкции (b, c) включают в себя каналы для жидкости в структуре пластины абсорбера, чтобы максимизировать теплопроводность между компонентами.Другие модификации (а, г) включают трубки и каналы, припаянные или приклеенные к пластине.
Кредит: Марк Федкин (с изменениями по Калогиру, 2009 г.)
В сборке пластина-канал могут использоваться различные методы крепления компонентов — термоцемент, припой, зажимы, зажимы, пайка, механические аппликаторы давления. Одним из факторов, влияющих на выбор метода сборки, является стоимость рабочей силы и материалов.
No related posts.

Эффективность солнечного коллектора | SolarSoul.net

Максимальный КПД солнечного коллектора

Влияние скорости потока теплоносителя на производительность солнечного коллектора

Способ соединения солнечных коллекторов и тип абсорбера

Экономическая эффективность солнечного коллектора, расчет тепловой энергии, формула кпд (коэффициент полезного действия)

Конструкция солнечного коллектора

Потери тепла

Увеличение КПД солнечного коллектора на 30%

Солнечный коллектор зимой. Эффективность использования плоского и вакуумного коллектора зимой.

Солнечный коллектор зимой.

Эффективность использования плоского и вакуумного коллектора зимой.

Остались вопросы? Напишите нам!

Основные различия между плоским и трубчатым вакуумным коллекторами

Солнечный коллектор | Новый Дом

Сравнение КПД различных типов солнечных коллекторов

Эффективность солнечного коллектора тепла

— Солнечный водонагреватель Apricus

00000 п. 00000

Солнечные тепловые коллекторы — Управление энергетической информации США (EIA)

Отопление солнечной энергией

Солнечные коллекторы либо неконцентрирующие, либо концентрирующие

(PDF) Эффективность плоских солнечных коллекторов при различных скоростях потока

Технический справочник — EnergyPlus 8.0

[ССЫЛКА]

Расчеты солнечного света и затенения [ССЫЛКА]

Thermal Performance [ССЫЛКА]

[ССЫЛКА]

Температура на выходе [ССЫЛКА]

Источники [ССЫЛКА]

Солнечный коллектор с интегральным накопителем (ICS) [ССЫЛКА]

Расчеты солнечного света и затенения [ССЫЛКА]

[ССЫЛКА]

: [ССЫЛКА]

[ССЫЛКА]

Коэффициенты теплопередачи [ССЫЛКА]

Фотоэлектрические тепловые плоские солнечные коллекторы [LINK]

Простая тепловая модель PVT [ССЫЛКА]

Источники [ССЫЛКА]

Неглазурованные солнечные коллекторы [ССЫЛКА]

Heat Exchanger Effectiveness [LINK]

Корреляция Кучера [ССЫЛКА]

Корреляция Ван Декера, Холландса и Брюнгера [ССЫЛКА]

Температура на выходе теплообменника [ССЫЛКА]

Тепловой баланс коллектора [ССЫЛКА]

Внешнее излучение ПО [ССЫЛКА]

Внешнее ДВ-излучение [ССЫЛКА]

Внешняя конвекция [ССЫЛКА]

Теплообменник [ССЫЛКА]

Plenum LW Radation [ССЫЛКА]

[ССЫЛКА]

Plenum Heat Balance [ССЫЛКА]

Нижняя поверхность теплопередачи [ССЫЛКА]

Расчеты солнечного света и затенения [ССЫЛКА]

Расчет местной скорости ветра [LINK]

Коэффициенты конвекции [ССЫЛКА]

Коэффициенты излучения [ССЫЛКА]

Bypass Control [ССЫЛКА]

Предупреждения об изменении размеров [ССЫЛКА]

Общая эффективность [LINK]

[ССЫЛКА]

Источники [ССЫЛКА]

3.1 Обзор плоских коллекторов

Контрольный вопрос

Коллекторное строительство

Добавить комментарий Отменить ответ