Студопедия
Контакти
 


Тлумачний словник

Реклама: Настойка восковой моли




Авто | Автоматизація | Архітектура | Астрономія | Аудит | Біологія | Будівництво | Бухгалтерія | Винахідництво | Виробництво | Військова справа | Генетика | Географія | Геологія | Господарство | Держава | Дім | Екологія | Економетрика | Економіка | Електроніка | Журналістика та ЗМІ | Зв'язок | Іноземні мови | Інформатика | Історія | Комп'ютери | Креслення | Кулінарія | Культура | Лексикологія | Література | Логіка | Маркетинг | Математика | Машинобудування | Медицина | Менеджмент | Метали і Зварювання | Механіка | Мистецтво | Музика | Населення | Освіта | Охорона безпеки життя | Охорона Праці | Педагогіка | Політика | Право | Програмування | Промисловість | Психологія | Радіо | Регилия | Соціологія | Спорт | Стандартизація | Технології | Торгівля | Туризм | Фізика | Фізіологія | Філософія | Фінанси | Хімія | Юриспунденкция

Розрахунок плоского сонячного колектора

Загрузка...

Навчальна мета:

Засвоєння студентами методики розрахунку плоского сонячного колектора (СК).

 

Програма роботи:

1) Ознайомитися з будовою СК [2, С. 417-425] і зарисувати рис 11.1.

2) Визначити кут установки плоского СК.

3) Визначити величину коефіцієнту відбиття сонячної радіації.

4) Визначити середньодобове значення сонячної інсоляції.

5) Визначити позаатмосферне середньодобове значення сонячної інсоляції.

6) Визначити показник чистоти небесної півсфери.

7) Визначити дифузну інсоляцію.

8) Визначити геометричний параметр RВ - коефіцієнт нахилу СК.

9) Знайти повне середньомісячне добове випромінювання Сонця на поверхню СК.

 

Основні теоретичні положення:

Можливість використання сонячної енергії на землі залежить від географічної широти φ, пори року та сонячного сіяння [1,2].

Річне надходження сумарної сонячної радіації в реальних умовах хмарності становить 1050…1400 кВт·год./м2 при загальному збільшенні від φ=52о до φ=43о північних широт, в яких розташована Україна. За розрахунками нанесені на карту України дані по розподілу її території за інтенсивністю надходження сонячної інсоляції.

Основним елементом більшості установок сонячного гарячого водопостачання є плоский СК (рис. 11.1).

 

Рисунок 11.1 – Плоский сонячний колектор (СК):

1 — корпус; 2 — прозора ізоляція; 3 — канали для теплоносія; 4 — поглинальна панель; 5 — теплова ізоляція.

СК являє собою плоску коробчату конструкцію, теплоізольовану з тильної сторони і засклену з лицьової (краще мати подвійне засклення). Робота СК заснована на парниковому ефекті: сонячні промені видимої частини спектру (короткі хвилі) вільно проходять скрізь скло і нагрівають теплоносій в середині СК, а інфрачервоне випромінювання нагрітого тіла (довгі хвилі) скло назад уже не випускає, тобто СК являє собою “пастку” для сонячних “зайчиків”.

Оптимальні кути нахилу СК визначаються періодом роботи. Звичайно при цілорічному використанні плоского СК його розташовують під кутом β до горизонту, рівним географічній широті даної місцевості φ (β = φ).



Интернет реклама УБС

Якщо СК використовують тільки влітку то кут його установки до горизонту зменшують на 15о (β = φ - 15о), якщо СК використовують тільки зимою то кут установки збільшують на 15о (β = φ + 15о) [1,3].

При проектуванні систем перетворення сонячної енергії необхідно знати не тільки повну радіацію Hh, але і її складові: пряму Вh і дифузну (розсіяну) радіацію Dh.

Hh =Вh + Dh, (1)

де Hh, Вh і Dh - середньомісячна добова радіація на горизонтальну поверхню

Землі: повна, пряма і дифузна відповідно.

Повну радіацію, отриману горизонтальною поверхнею, називають ще інсоляцією.

Середньомісячне добове значення повної радіації на похилу поверхню СК для кожного місяця знаходять за виразом [1,3]:

Іс=ВhּRB + DhּRd + Hh ּRr, (2)

де Вh, Dh і Hh – пряма, дифузна і повна радіація на горизонтальну поверхню, (кДж/м2ּдобу);

RB - коефіцієнт нахилу СК, значення якого залежить від географічної широти φ і кута нахилу β поверхні СК до горизонту, значення якого розраховується або береться із таблиці [3];

Rd – кутовий коефіцієнти дифузної радіації, який визначають за формулою

; (3)

Rr – кутовий коефіцієнт прямої і дифузної радіації, який визначають за формулою

, (4)

де β - кут нахилу СК до горизонту;

ρs – коефіцієнт відбиття поверхні Землі, який залежить від виду покриття [3] і називається альбедо [1].

 

Коефіцієнт нахилу RВ залежить від географічної широти φ, кута нахилу β, нахилу Сонця і кутового сонячного часу для середини місяця. Його значення можна визначати за формулою або взяти із таблиці 11.1.

Підставивши (3) і (4) в (2) з урахуванням (1) отримаємо вираз для середньомісячного добового значення повної радіації на похилу поверхню СК

, (5)

де Rв – значення коефіцієнту нахилу СК із табл. 11.1.

 

Таблиця 11.1- Коефіцієнти відбиття поверхні Землі ρs .

Характер покриття поверхні ρs
лід та сніг 0,7
пісок 0,4
трава 0,3
бетон 0,2
асфальт, темна поверхня Землі і води 0,1

 

Для знаходження складових Dh, і Вh повної радіації Hh необхідно знайти коефіцієнт чистоти небесної півсфери за формулою [3]:

, (6)

де Hh - повна радіація на горизонтальну поверхню Землі;

Hо – позаатмосферна добова інсоляція для середніх чисел кожного місяця, визначається із рисунка 11.2 [3].

 

Таблиця 11.2- Коефіцієнти нахилу RB сонячного колектору.

Місяць року Широта φ=40о Широта φ=50о  
β = 40о β = 60о β = 50о β = 70о  
 
 
Січень 2,28 2,56 3,56 3,94  
Лютий 1,80 1,90 2,49 2,62  
Березень 1,36 1,32 1,65 1,62  
Квітень 1,05 0,90 1,16 1,00  
Травень 0,88 0,66 0,90 0,64  
Червень 0,79 0,60 0,80 0,56  
Липень 0,82 0,64 0,84 0,62  
Серпень 0,96 0,78 1,02 0,83  
Вересень 1,24 1,12 1,44 1,32  
Жовтень 1,62 1,64 2,10 2,14  
Листопад 2,08 2,24 3,16 3,32  
Грудень 2,48 2,80 4,04 4,52  
             

 

Потім із рисунка 11.3 знаходять частку [3]

,

звідки знаходять дифузну радіацію Dh, а потім і пряму радіацію:

Вh= Hh- Dh. (7)

Повну середньомісячну добову радіацію на похилу поверхню СК для кожного місяця знаходять, підставивши знайдені значення величин у вираз (5).

Завдання для практичного заняття

 

Розрахувати повну середньодобову радіацію, що падає на поверхню зорієнтованого на південь СК, розташованого* на 40о північної широти (* для варіантів з 11 по 20 – 50оп.ш.) для двох варіантів.

Варіант І. СК використовується цілорічно. Північна півкуля Землі в лютому покрита снігом, а в червні травою (*для варіантів з 11 по 20 - піском).

Варіант ІІ. СК використовується тільки в опалювальний період. Характер покриття* – бетон (*для варіантів з 11 по 20 - асфальт).

 

Рисунок 11.2 – Позаатмосферна добова інсоляція поверхні для середніх чисел кожного місяця: а) північна широта, б) південна широта.

Рисунок 11.3 – Залежність


Читайте також:

  1. Автоматичний розрахунок суми проведення.
  2. Аеродинамічний розрахунок
  3. Аеродинамічний розрахунок ротора вітроустановки
  4. Аналітичний розрахунок завантаження горловин
  5. Аналітичний розрахунок сумарного завантаження типових перетинань
  6. ВИБІР ДЖЕРЕЛА ФІНАНСУВАННЯ ТА РОЗРАХУНОК ВИТРАТ НА ПРАЦЕОХОРОННІ ЗАХОДИ
  7. ВИБІР І РОЗРАХУНОК ОСНОВНОГО АПАРАТУ
  8. Вибір та розрахунок параметрів режиму зварювання
  9. Вибір устаткування для виймально-навантажувальних робіт, розрахунок його продуктивності та кількості.
  10. Види норм праці, їх розрахунок
  11. Вплив послідовного і шунтуючого опору на вольт-амперну характеристику сонячного елемента
  12. Вплив характеру кола на криву струму при несинусоїдній напрузі /розрахунок найпростіших кіл

Загрузка...



<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Розрахунок основних параметрів Біогазових установок | 

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:


 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.003 сек.