Badanie energetyczne płaskiego kolektora słonecznego

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Badanie energetyczne płaskiego kolektora słonecznego"

Izabela Pawłowska
8 lat temu
Przeglądów:

1 Katedra Slnów Salnowych Pojazdów ATH ZAKŁAD TERMODYNAMIKI Badane energetyczne łasego oletora słonecznego - 1 -

2 rowadzene yorzystane energ celnej romenowana słonecznego do celów ogrzewana, chłodzena oraz wytwarzana cełej wody żytowej ma obecne szczególne ważne znaczene, gdyż jego wynem jest zredowane zaotrzebowana na energę celną wytwarzaną w wyn salana alw onwencjonalnych. Jednym z najstotnejszych elementów system wytwarzana energ celnej z romenowana słonecznego jest oletor słoneczny. Zachodzą w nm olejno rocesy absorcj romenowana słonecznego, rzemany w energę celną oraz rzenoszena jej do czynna żytowego- ceczy lb owetrza cyrljącego w systeme. Istneje wele tyów onstrcj oletorów. olsch warnach lmatycznych stosowany może być tzw. łasołytowy oletor słoneczny. ływ wel czynnów na wybór materałów onstrcj oletora słana do oracowana szczegółowej charaterysty racy ażdego z oletorów, tym bardzej, że jego srawność ma decydjący wływ na srawność całej nstalacj. Pomar Element ochłanający romenowane słoneczne w badanym oletorze wyonany jest z łyty almnowej orytej warstwą laer szaro-czarnego. Absorbowane romenowane ogrzewa wodę rzeływającą analam wewnątrz łyty. Płyta ochłanająca rzyryta jest od zewnętrznej strony szybą ze szła zwyłego o owerzchn 1,8m 2. Rys. 1. Schemat nstalacj oletora. Cyrlacja wody w obeg oletora wymszana jest omą obegową (6) racjącą rzy stałej rędośc obrotowej nezmennych oorach rzeływ. Zaewna to stały rzeływ - 2 -

Zachodzą w nm olejno rocesy absorcj romenowana słonecznego, rzemany w energę celną oraz rzenoszena jej do czynna żytowego- ceczy lb owetrza cyrljącego w systeme. Istneje wele tyów onstrcj oletorów.

3 wody w obeg oletor- wężownca odgrzane wody w zborn amlacyjnym (8), zależne od rzyrost temeratry wody w oletorze. Lczn ceła (5) słada sę z wodomerza trbnowego z nadajnem mlsów oraz mrorocesorowego ład rzelczającego. Do ład rzelczającego wrowadzane są nastęjące sygnały: mlsowy, odowadający rzeływow wody w obeg oletora, cągły z termometr oorowego zabdowanego w obdowe wodomerza (temeratra t 1 ) cągły z termometr oorowego merzącego temeratrę t 2 wody na wyloce z oletora. Energa celna rzeazywana z oletora do zborna amlacyjnego oreślana jest wzorem: Q m 3600 n 1 c ( t t ) 2 1 gdze: m t 1, t 2 c Q masa wody rzyadająca na jeden mls sygnał z wodomerza [g], temeratry rzed za oletorem w momence ojawena sę mls [ C], średne ceło właścwe w grancach temeratr od t 1 do t 2 [J/gK], lczba odowadająca olejnym mlsom, energa celna rzeazana z oletora do zborna amlacyjnego [h]. Atalną wartość Q odczytać można na wyśwetlacz lczna ceła, gdy w cąg ostatnch trzech mnt ne wyberano nnego omar rzycsem meszczonym na lczn. Dodatowo, w lczn oreślany jest strmeń ceła rzejętego rzez wodę obegową w oletorze: Q τ gdze: Q rzyrost energ rzeazanej do zborna amlacyjnego, τ rzyrost czas omędzy olejnym omaram Q. Po dłższym (4 sendy) rzycśnęc rzycs na lczn zysać można wyśwetlene nastęjących omarów: strmeń wody w obeg oletora [m 3 /h], temeratry wody t 2 t 1 [ C], - 3 -

Do ład rzelczającego wrowadzane są nastęjące sygnały: mlsowy, odowadający rzeływow wody w obeg oletora, cągły z termometr oorowego zabdowanego w obdowe wodomerza (temeratra t 1 ) cągły z termometr

4 rzyrost temeratry t t 2 - t 1, strmeń ceła rzejętego rzez wodę obegową w oletorze []. Przejśce do nastęnego omar zysje sę rzez róte nacśnęce rzycs lczna. Po trzech mntach nastęje rzejśce na omar. Oblczena Równane blans celnego oletora zasać można w nastęjącej ostac: I F + + o s gdze: F ole owerzchn oletora [m 2 ], I o s natężene romenowana słonecznego całowtego [/m] strmeń ceła rzejętego rzez wodę obegową w oletorze [], strmeń strat ceła oletora do otoczena na drodze rzewodnctwa, onwecj romenowana [], strmeń ceła amlowanego w nstalacj oletora []. Strmeń ceła rzejętego rzez wodę obegową w oletorze zysjemy bezośredno z omar w sosób osany owyżej. Strmeń ceła amlowanego w oletorze zależy od ojemnośc celnej wody w obeg oletora, metal oletora rr łączących na odcn od oletora do ntów omarów temeratr t 1 t 2 oraz rozład temeratr w tych elementach nstalacj. Zastęjąc rozłożoną ojemność celną oletora ojemnoścą soną równą sme loczynów masy ceła właścwego oszczególnych elementów oletora wyznaczyć można strmeń ceła amlowanego w obeg: s dt dτ so gdze: τ t so czas [s], średna temeratra wody w obeg oletora [ C], ojemność celna nstalacj [J/K]

wodę obegową w oletorze [], strmeń strat ceła oletora do otoczena na drodze rzewodnctwa, onwecj romenowana [], strmeń ceła amlowanego w nstalacj oletora [].

5 Dane dotyczące elementów nstalacj oletora: Tworzywo Masa [g] Ceło właścwe c [J/gK] Pojemność celna [J/K] Stal (rrocąg + zborn) 21 0,477 10,017 Medź 3,5 0,383 1,3405 Gln 6,5 0,896 5,824 oda w nstalacj oletora 3,3 4,181 13,7973 SUMA : 30,9788 Moc celną oletora oblczamy ze wzor: gdze: V m m c V ρ w t merzone objętoścowe natężene rzeływ wody. ρ gęstość wody, ρ 1000g/m 3. Z blans nstalacj oletora: n 1 ( τ ) + N τ ( + ) ( t t ) Stąd oblczamy ojemność celną wody w zborn amlacyjnym: gdze: ( τ ) + N τ t t ojemność celna wody w zborn amlacyjnym, moc żytowa oletora, τ τ czas omędzy olejnym omaram, całowty czas rzerowadzana blans, Δτ Δτ N moc naędowa omy; N

rzeływ wody. ρ gęstość wody, ρ 1000g/m 3.

6 t t ojemność celna nstalacj oletora; oczątowa temeratra wody w zborn amlacyjnym; ońcowa temeratra wody w zborn amlacyjnym. Mając daną wartość oblcza sę masę wody w zborn amlacyjnym ze wzor: m c m w c w - 6 -

Podobne dokumenty

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA i ENERGETYKI INSTYTUT MASZYN i URZĄDZEŃ ENERGETYCZNYCH.

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA i ENERGETYKI INSTYTUT MASZYN i URZĄDZEŃ ENERGETYCZNYCH. POLITECHIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH WYDZIAŁ IŻYIERII ŚRODOWISKA EERGETYKI ISTYTUT MASZY URZĄDZEŃ EERGETYCZYCH Turbna arowa II Laboratoru oarów azyn celnych (PM 8) Oracował: dr nż. Grzegorz Wcak Srawdzł: dr