Задачи по нетрадиционным источникам энергии(1). Методическое пособие по выполнению расчётно графических и контрольных работ. Алматы введение

• Название: Методическое пособие по выполнению расчётно графических и контрольных работ. Алматы введение
• Дата: 30.01.2023
• Размер: 373.54 Kb.
• Имя файла: Задачи по нетрадиционным источникам энергии(1).docx
• Тип: Методическое пособие; #912420
• страница: 19 из 21

К задаче №22

На солнечной электростанции башенного типа установлено n гелиостатов, каждый из которых имеет поверхность F_г. Гелиостаты отражают солнечные лучи на приёмник, на поверхности которого зарегистрирована максимальная энергетическая освещённость H_пр. Коэффициент отражения гелиостата К_г = 0,8, коэффициент поглощения α_пог = 0,95. Максимальная облучённость зеркала

гелиостата G_г. Определить площадь поверхности приемника F_пр и тепловые потери в нем, вызванные излучением и конвекцией, если рабочая температура теплоносителя составляет t°C. Степень черноты приёмника e_пр = 0,95. Конвективные потери вдвое меньше потерь от излучения. Коэффициент излучения абсолютно чёрного тела С₀ = 5,67 Вт/(м²К⁴) .

Решение.

Дано: n=263; F_г=58 м²; Н_пр=2,5 МВт/м²; К_г =0,8; α_пг=0,95; G_г=600Вт/м²; t=660°С; ε_пр =0,95. Найти: F_пр; q_луч.; q_конв... Энергия, полученная приемником от солнца через гелиостаты, может быть определена по уравнению:
Q = К_г∙α_пг∙F_г∙G_гn

Q = 0,8∙0,95∙58∙600∙263=6955824Вт
где G_г - облученность зеркала гелиостата, Вт/м²; F_г - площадь поверхности гелиостата, м²;

n - количество гелиостатов;

К_г - коэффициент отражения зеркала концетратора; α_пг - коэффициент поглощения приемника.
Площадь поверхности приемника может быть определена, если известна энергетическая освещенность на нем Н_пр Вт/м²

F_пр=Q/Н_пр

F_пр =6955824/2500000=2,782 м²
В общем случае температура на поверхности приемника может достигать t_пов = 1160 К, что позволяет нагреть теплоноситель до 700 °С. Потери тепла за счет излучения в теплоприемнике можно вычислить по закону Стефана- Больцмана:
g_луч = ε_пр∙С₀∙(Т/100)⁴

g_луч =0,95∙5,67۰(933/100)⁴=4,08∙10 ⁴ Вт/м²
где Т - абсолютная температура теплоносителя, Т = (t+273)

Т = (660+273) = 933К
ε_пр - степень черноты серого тела приемника;

С₀ - коэффициент излучения абсолютно черного тела.

Конвективные потери ^qконв..^{.= q}луч^./2

q_конв...= 4,08∙10⁴/2 = 2,04∙10⁴Вт/м²

Тепловые потери, вызванные излучением и конвекцией ^{q = q}конв^{+ q}луч

q =4,08∙10⁴ + 2,04∙10⁴ = 6∙10⁴Вт/м²