1598005380-0559a554b30469b1dfce4c2a23370a37 (811203), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Расстояние между рядами коллекторов можно выразить через угол р, под которым падает на плоскость луч, проходящий через верхнюю точку предыдущего ряда в нижнюю точку следующего. Величина гбт) определяет отношение высоты ряда к расстоянию между рядами. Если длина коллектора ги он расположен под углом и к горизонту, то расстояние между рядами коллекторов По сравнению с вариантом, в котором коллекторы находятся в одной плоскости, их расположение под углом и рядами требует горизонтальной поверхности в»п раз большей площади, где Пелесообразно ввести и определить значение так называемого "фактора заполнения" у,, позволяющего найти суммарную площадь коллекторов, которые можно подобным образом расположить на плоскости: где Г - плызндь рьзмещення коллекторов; А - суммарная площадь коллекторов.
622 — 10 незннт 3 00 07 (6.8) тало =Мат соз(А-сс ). 05 (сщд + стал) (6.9) (6.10) (всат =(р(1+ сот р + зсоз„а )/4. дзнсзат = ((2лал (2зат))сзпазь (6.11) !46 При расположении коллекторов рядами общее количество теплоты, получаемой коллектором, складывается из теплоты, полученной во время частичной и полной экспозиций его поверхности. Высоту солнца, при которой начинается полная экспозиция коллектора„находят из ныражения Если высота и азимут Солнца таковы, что коллектор освещается . частично„то длину освещенной части )осв можно легко найти по высоте Солнца и расстоянию между рядами: Теперь, зная площади, можно найти плотность потока падающей .
солнечной радиации. Интенсивность (плотность) потока прямой солнечной радиации определяют с учетом изменения экспонируемой площади поверхности коллектора, а плотность потока рассеянной радиации будет иным .', вследствие уменьшения телесного угла, в котором коллектор "видит"- небесную сферу. Это значит меняется по длине коллектора и в среднем . составляет: По приведенным выражениям можно вычислить суммарное количество теплоты, падающей и поглощаемой коллектором за различные периоды года, их удельные величины, отнесенные к площади поверхности размещения, и тем самым сравнить и оптимизировать различные варианты расстановки. В связи с большим объемом и трудоемкостью вычислений по приведенным выражениям разработан алгоритм и составлена программа для расчета на ЭВМ.
Расчеты проводили для коллекторов южной ориентации на широтах 47 ... 50о с углами наклона, изменяющимися от горизонтального к вертикальному через 10о, с шагом рядов 7,5о задаваемым углом зз = Оо ... 90 оС. Результаты расчетов показывают, что до з) = 22,5о для всех углов наклона коллекторов во все месяцы есть часы их полного облучения. Затенение рядами друг друга начинает сказываться летом при зз = 35о (расстояние между рядами меньше 1,2 их высоты), а для круглогодичных систем — при гз = 25о (расстояние между рядами меньше 1,8 ...
2 их высоты). При расчете плотности потока солнечной радиации, поглощенной 02 0 75 50 45 50 75 У, грод мннсзпзосзн Факторе Озн)незннт незатеннеаюетзд от раестанпекн таран 0,Я Рпь 6.2. Граймс аанщшпктп прпзпннжнжн гаап нгнезю от Расепнпекн кпнлнкпяхлт 0 )5 '70 45 50 75 У, град затеняемыми коллекторами, вводят некий обобщенный показатель плотности их размещения на плоскости, который может быть определен как фактор незатеняемости.
Он показывает уменьшение радиации, которую получает затененный коллектор, расположенный данным образом, по сравнению с незатеняемым: тпе ()лзл — плотность потока, панпощето на повеухность незвтеннемото коллектоРа; (нззт — то ке, лрнхолнщесосн на затененвуто часть. Значение Узнезат находитсЯ междУ 1 (пРи отсУтствии затенениЯ) и 0 (при затенении). Из графика на рис. 6Л следует, что до значения зз = 25о (высота ряда равна половине расстояния между рядами) для любых углов наклона коллектора значение фактора незатеняемости не (6.12) рвце г - (1 - созээ )/[у(1 + соз/Э )1. (6. 13 'аэф Ргззп/зат' бл. рйсчБт сОлнлчных колллкт(лОВ вых вх ( р вх)В' (6.16) (6.14) Равновесная температура СВН (Рз с/з/ + ров1з)/(/э Т .
(6.17) (6.15) (Т Твх)/(Т Тв ) 149 опускается ниже 0,95. Для углов В, лежащих в интерваг. ч' .е ч' +15о это значение сохраняется в указанных пределах вплоть до тэ- . Д = 35о. Для систем, работающих в летнее время, фактор затеняемости характеризуется более пологим характером кривых с большим горизонтальным участком. Для рассеянной радиации фактор незатеняемости вычисляют из выражения Произведение факторов заполнения и незатеняемости (рис. 6.
позволяет определить эффективно работающую площадь коллекторо А в зависимости от их расположения и площади поверхност эф размещения Р: Эффективность солнечных коллекторов (солнечных водонагрева телей — СВН) зависит как от их конструктивных параметров и метеорологических условий, так и от режима работы - температуры и расхода теплоносителя. у ельная мощность СВН (плотность поглощаемого теплового д потока) может быть определена по формуле, полученной на основе данных работы (2): Ч Ч с В((Р бт 1 + РО д О/О)/сг+ Тгэ Твх) где д — удельный расход теппоноситюгя кг/м с; с, — изобарнзя тепловы 2.
поемкость теппоноситепя, Дж/(кг оС); 1 — интенсивность (пиотносгь) потока прямой сопнечной радиации, а Вт/ьгт; 11 — интенсивность (ппотность) теплового потока диффузной сапнечной радиации, Вт/мт; Т „— температура ыппоноситепя на входе в СВН, оС; То — температура окружающей срцгвг, с; У вЂ” приведенный коэффициент теппопередачи сВн, Вт/м .ос; Р РО— коэффицнентм положения солнечного коппектора соответственно дяя прямой и диффузной Л,  — пр веденные оптические характеристики (погпощатеяьная способность), СВН соответственно дпя прямой и диффузной (рассеянной) радиации ( = В /1, д Рг- коэффициент эффективности СВН).
Величина в в формуле (6.14) определяется зависимостью В ехр(- (//дс ). йа Лпг асс Ррах й/ аг Ге Лб / г б гу)ус, Ь бЗ.Ьу ф Л-/(ЦЬ ) Для облегчения расчетов на рис. 6.3 приведен график зависимости В у((//дс ), Температура теплоносителя на выходе Здесь т - равновесная температура СВН, т.е. та температура, которую СВН имеет при отсутствии расхода, Знание этой температуры имеет важное практическое значение как при конструировании СВН, так и при проектировании солнечных установок, так как, с одной стороны, определяет требуемые пределы термостойкости тепловой изоляции, с другой - возможные термические деформации СВН. В тех случаях, когда СВН используют для получения воды с заданной температурой, удельный часовой расход может быть определен с использованием графика на рис.
6.3. По заданной т ых и известным т „ ит находя, что удельный расход Воды с Твых сола! (6.18) ч-и/вс . Р' КПП солнечного коллектора может быть определен по формуле г[ =0 РВ[0 юс/ +р Н р/р)/и- (Т Т~/(Рз/ +руз/Г)). (6.19 6.1. Прнбзвпкеввые значения 6г и и для вмпускаеыых СВН 0,73 0,63 Один Два 0,64 0,42 н 5,5 Величина в для заданной конструкции СВН представляет собой степень использования равновесной температуры и зависит только от удельного расхода теплоносителя — с его уменьшением она растет. Однако при этом падает КПП солнечного водонагревателя.
Поэтому правильный выбор расхода теплоносителя имеет существенное значение при проектировании солнечных установок. Нетрудно убедиться, что фУнкциЯ дс [1 — ехР(- и/лс ) имеет пРедел, Равный и пРи хор Р Р Однако увеличение расхода теплоносителя хотя и увеличивает КПП СВН, требует одновременно повышения количества энергии на перекачку. Поэтому в практике целесообразно ограничиться соотношением ас = (2 ...
4)и, что соответствует эффективности 0,86 ... 0,9 от максимально достижимой. Для иллюстрации предложенной методики ниже приведено несколько примеров СВН. Таким образом, зная приведенную поглощательную с особи коэффициент теплопередачи и и коэффициент эффективности /,' можно:, выполнять теплотехнические расчеты СВН.
Велечины 8, и и /' определяют расчетным путем или эксперимен- ' тально в лабораторных и натурных условиях. Эксг(ериментально, как правило, определяют и (табл. 6.1.). для СВН с двойным остеклением Т (600.0 63 г 200.0 42)/5+ 25 117 оС Р 'грел ть удельный Расход воды с температурой 55 оС ддя уюнзвн)4 лрю денных в примере 1, если температура холодной воды Т „= 15 С.
Для СВН с одинарным остеклением В1 = (55 — 15)/(97 — 15) 0,49, с двойным В2 = = (55 — 15)/(117 — 15) = 0,39. По графику на Рнс. 6.3. находим 1(В1) = 0,62 и 1(В2) = 0,5. Удельный расход воды для СВН с одинарным остеклением равен: 0=8/(419 Ю 3 062) 310.10 Зкг/м2.с; для СВН с двойным остеклением г/ = 5/(4 19 10 3.0 50) = 2 39.10 3 кг/м2.с. Прюиер 3.
Определить удельный расход воды с темпермурой 55 оС для солнечных коллекторов с одинарным и двойным остеклением при интенсивности солнечной радиации Рзо = 400 Вт/м и РРЧР 1М Вт/м темпеРатУРе окРУжзющей сРеды + 5 оС и скоРости ветра 10 и/с. Температура холодной воды Т х =+5 оС.
Равновесная температура для СВН с одийарным остеклением Т (400, 0 74+!00.0 64)/11 ь 5 38 оС. для СВН с двойным осгеклением Т (400.0 63 г 100.0 42)/5 5 ь 5 64 оС Р Так как у СВН с одинарным остеклением равновесная температура шоке требуемой, он не может быть применен в этих метеорологических условиях. Для СВН с двойным остек!ге. пнем В2 =(ю -э//(64-5) = 085 н/(В2) 2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
