Главная страница
Навигация по странице:

  • Рис. 3. КПД вакуумированного трубчатого коллектора

  • Рис.4. Распределения поступления солнечной энергии на неподвижный коллектор в зависимости от времени суток

  • Таблица 8

  • Методика. 01_Методика_расчета_солнечного_коллектора. 5. методика расчета выработки теплоты в солнечном коллекторе


    Скачать 295.5 Kb.
    Название5. методика расчета выработки теплоты в солнечном коллекторе
    АнкорМетодика
    Дата28.02.2022
    Размер295.5 Kb.
    Формат файлаdoc
    Имя файла01_Методика_расчета_солнечного_коллектора.doc
    ТипДокументы
    #376955
    страница3 из 4
    1   2   3   4

    Таблица 4

    Интенсивность солнечного излучения при разной облачности

    Тип облачности

    Температура нагрева воды в коллекторе, °С

    Разность температур до и после коллектора, °С

    Относительная интенсивность солнечного излучения kобл

    Ясно

    70,0

    55,0

    1,0

    Облачно

    62,8

    47,8

    0,87

    Пасмурно

    55,5

    40,5

    0,74


    Для расчета КПД солнечного вакуумированного коллектора далее приведена среднемесячная температура воздуха для Белгородской области, °С (табл.3).

    Таблица 5

    Среднемесячная температура воздуха для Белгородской области [25]

    Январь

    Февраль

    Март

    Апрель

    Май

    Июнь

    Июль

    Август

    Сентябрь

    Октябрь

    Ноябрь

    Декабрь

    -7,7

    -6,6

    -1,9

    5,3

    15,3

    19,6

    20,9

    19,8

    14,5

    7

    0,3

    -4,6


    Расчет КПД , % вакуумированного трубчатого коллектора произвели исходя из графика (рис. 1), приведенного в работе [23] (рис. 3).



    Рис. 3. КПД вакуумированного трубчатого коллектора
    По рис. 3 был определен КПД солнечного коллектора при разных среднемесячных температурах наружного воздуха и трех видах облачности. В ясную погоду температура нагреваемой солнечным коллектором воды принята 70 С, в облачную – 62,8 С, а в пасмурную – 55,5 С. Полученные результаты приведены в табл. 6.

    Таблица 6

    КПД вакуумированного солнечного коллектора, %




    Январь

    Февраль

    Март

    Апрель

    Май

    Июнь

    Июль

    Август

    Сентябрь

    Октябрь

    Ноябрь

    Декабрь

    ясно

    68

    69

    71

    73

    75

    77

    78

    77

    75

    75

    72

    70

    облачно

    65

    66

    68

    70

    73

    74

    75

    74

    73

    70

    68

    68

    пасмурно

    60

    61

    65

    67

    68

    69

    70

    70

    68

    65

    63

    62


    Угол падения солнечных лучей в разное время суток определяется угловым положением Солнца. Земля оборачивается вокруг своей оси за 24 часа, соответственно, за 1 час поворачивается на 15 градусов. На неподвижный коллектор лучи падают под постоянно меняющимся углом от 0 градусов до 90 и затем снова до нуля по синусоидальному закону. Это значит что и эффективная поверхность нагревания (и количество получаемой энергии, соответственно) так же меняется по синусоиде.

    Определим коэффициент эффективной получаемой энергии, в зависимости от угла наклона Солнца. За нулевую отметку возьмем время, когда Солнце светит строго вдоль поверхности коллектора. Полученные результаты показаны в табл. 7 и рис. 4.

    Таблица 7

    Коэффициент эффективной получаемой энергии в зависимости от угла наклона Солнца [24]

    Время,ч

    1

    2

    3

    4

    6

    6

    7

    8

    9

    10

    11

    Угол, °.

    15

    30

    45

    65

    75

    90

    75

    60

    45

    30

    15

    Коэф-т

    0,26

    0,5

    0,7

    0,86

    0,97

    1

    0,97

    0,86

    0,7

    0,5

    0,26




    Рис.4. Распределения поступления солнечной энергии на неподвижный коллектор в зависимости от времени суток
    Поступление солнечной радиации в реальных условиях для каждого месяца Е рассчитали для трех типов облачности (ясно, переменная облачность, пасмурно) следующим образом:

    Е =  Е0 Dобл i i kнакл kобл i,
    где Е0 интенсивность солнечного излучения; kнакл – коэффициент пересчета суммарного потока солнечной энергии с горизонтальной плоскости на поверхность коллектора (широта 50 ), для условий Белгородской области при угле наклона коллектора от 30 до 45°С коэффициент kнакл может быть принят 1,1 (табл. 8); kобл i коэффициент ослабления излучения в зависимости от типа облачности; Dобл – доля дней в месяце с рассматриваемой облачностью.
    Таблица 8

    Среднемесячный коэффициент пересчета суммарного потока солнечной энергии с горизонтальной плоскости на поверхность коллектора для широты 50 [21]

    Месяц

    Угол наклона КСЭ к горизонту β, град

    30

    45

    60

    90

    Январь

    1,3

    1,37

    1,37

    1,18

    Февраль

    1,35

    1,43

    1,44

    1,23

    Март

    1,24

    1,27

    1,23

    0,98

    Апрель

    1,1

    1,07

    0,99

    0,69

    Май

    1,02

    0,95

    0,84

    0,53

    Июнь

    0,98

    0,9

    0,78

    0,47

    Июль

    0,99

    0,92

    0,81

    0,49

    Август

    1,07

    1,02

    0,93

    0,62

    Сентябрь

    1,2

    1,21

    1,15

    0,88

    Октябрь

    1,34

    1,41

    1,4

    1,18

    Ноябрь

    1,32

    1,4

    1,4

    1,21

    Декабрь

    1,41

    1,52

    1,56

    1,39

    Среднегодовое значение

    1,11

    1,09

    1,01

    0,72


    По известному поступлении солнечной радиации, Гкал/сут, рассчитанло количество воды V (л/сут), которое можно нагреть, по формуле:

    V = Е / ( tt0),

    где t0 – начальная температура воды; t0=15 С.

    Результаты расчета теплопроизводительности солнечного коллектора представлены в табл. 9 и рис. 5.
    Таблица 9

    Результаты расчета теплпроизводительности солнечного коллектора площадью 1 м² в условиях Белгородской области

    Месяц

    Тип облачности

    Температура нагрева воды в коллекторе, С

    Поступление солнечной радиации, Мкал/мес

    Выработка воды, л/сут


    Январь

    Ясно

    70

    2,121

    1,3

    Облачно

    62,8

    0,735

    0,5

    Пасмурно

    55,5

    6,034

    5


    Февраль

    Ясно

    70

    5,172

    3,1

    Облачно

    62,8

    2,209

    1,5

    Пасмурно

    55,5

    10,838

    8,9


    Март

    Ясно

    70

    14,933

    9,1

    Облачно

    62,8

    8,197

    5,7

    Пасмурно

    55,5

    19,303

    15,9


    Апрель

    Ясно

    70

    29,321

    17,8

    Облачно

    62,8

    20,717

    14,4

    Пасмурно

    55,5

    27,806

    22,9


    Май

    Ясно

    70

    53,345

    32,3

    Облачно

    62,8

    28,948

    20,2

    Пасмурно

    55,5

    31,673

    26,1


    Июнь

    Ясно

    70

    57,285

    34,7

    Облачно

    62,8

    39,904

    27,8

    Пасмурно

    55,5

    37,586

    30,9


    Июль

    Ясно

    70

    68,530

    41,5

    Облачно

    62,8

    38,968

    27,2

    Пасмурно

    55,5

    37,633

    31


    Август

    Ясно

    70

    65,109

    39,5

    Облачно

    62,8

    31,226

    21,8

    Пасмурно

    55,5

    24,957

    20,5


    Сентябрь


    Ясно

    70

    38,065

    23,1

    Облачно

    62,8

    18,795

    13,1

    Пасмурно

    55,5

    31,748

    26,1


    Октябрь

    Ясно

    70

    19,779

    12

    Облачно

    62,8

    9,674

    6,7

    Пасмурно

    55,5

    22,434

    18,5


    Ноябрь

    Ясно

    70

    7,332

    4,4

    Облачно

    62,8

    2,184

    1,5

    Пасмурно

    55,5

    13,09

    10,8


    Декабрь

    Ясно

    70

    3,314

    2

    Облачно

    62,8

    1,206

    0,8

    Пасмурно

    55,5

    4,834

    4



    1   2   3   4


    написать администратору сайта