Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь


Основные параметры гелиоколлекторов



2015-12-15 434 Обсуждений (0)
Основные параметры гелиоколлекторов 0.00 из 5.00 0 оценок




Для выявления тенденции развития конструкции коллекторов необходимы сопоставление и тщательный анализ следующих характеристик:

– конструктивных параметров;

– теплоэнергетических параметров;

– оценку материала каждого элемента коллектора;

– технологичность изготовления коллекторов.

На основе анализа определяются пути снижения себестоимости коллекторов при изготовлении.

К конструктивным параметрам относятся:

- габаритная площадь;

- удельная масса (на единицу габаритной площади);

- отношение эффективной (рабочей) площади к габаритной;

- удельный объем каналов поглощающей панели.

Габаритная площадь зарубежных конструкций находится в диапазоне от 1 до 6 м2, однако площади от 1,5 до 2,5 м2 имеют до 53% коллекторов. Следует учесть, что при малой габаритной площади единичного коллектора заметно возрастает удельная (на 1 м2 площадь) стоимость.

При слишком больших габаритах и массе появляются существенные трудности при перевозке коллекторов и их монтаже.

В США наиболее часто встречаются с габаритной площадью менее 2,0…2,5 м2 (24% случаев) коллекторы с габаритной площадью менее 1,0 м2 почти не выпускаются. Габаритная максимальная площадь единичного коллектора составляет около 5,0 м2. В Западной Европе большинство конструкций коллекторов имеют площадь от 1 до 2,5 м2 (около 70%). В России площадь большинства коллекторов от 0,8 до 1,5 м2.

Удельная масса зарубежных конструкций (рисунок 1) находится в диапазоне 10 до 40 кг/м2, наиболее распространенная удельная масса от 15 до 25 кг/м2, которая составляет до 70 %. В основном это коллекторы с прозрачной изоляцией и поглощающим элементом, выполненным либо целиком из меди, либо из медных трубок и алюминиевого листа.

Удельная масса незаполненного коллектора в США находится в пределах

от 26 до 35 кг/м2. В Западной Европе до 90% СК имеют удельную массу от 20 до 30 кг/м2. В России от 20 до 50 кг/м2, и лучший на сегодняшний день Российский коллектор НПП ²Конкурент²имеет удельную массу 23 кг/м2.

Отношение площади тепловоспринимающей поверхности к габаритному площади солнечного коллектора или, другими словами, коэффициент заполнения Кз, служит качественной характеристикой конструкции коллектора. При низком значении коэффициента заполнения коллектор имеет хорошую боковую изоляцию, однако его габаритная площадь неоправданно завышена по отношению к площади тепловоспринимающей поверхности. В свою очередь, при значениях Кз, близких или равных единице, мала толщина боковой изоляции, или она вообще отсутствует, что повышает потери через боковые грани. Почти у 80% модификации солнечных коллекторов США коэффициент заполнения находится в диапазоне 0,88…0,96. Очевидно, этот диапазон соответствует конструктивному оптимальному решению, когда при достаточно хорошей боковой изоляции максимально развита площадь тепловоспринимающей поверхности. Самое низкое значение коэффициента заполнения равно 0,83, а самое высокое –1,0. Последнее значение Кз соответствует солнечным коллекторам без боковой и прозрачной изоляции, предназначенным для подогрева воды в плавательных бассейнах. Как следует из рисунка, коэффициент заполнения охватывает диапазон от 0,81 до 0,99, у 50 % коллекторов имеют Кз 0,9…0,96. У российских коллекторов Кз достигнут до 0,9.

Важнейшим параметром, характеризующим конструкцию поглощающей панели, является удельный объем каналов теплоносителя. Дело в том, что чем меньше объем жидкости в солнечном коллекторе, тем меньше его тепловая инерция. При этом коллектор быстрее входит в рабочий режим, увеличивается скорость теплоносителя в каналах, что повышает коэффициент теплоотдачи от стенки канала к жидкости.

Удельный объем каналов у зарубежных конструкций лежит в диапазоне от 0,37 до 4,37 л/м2, однако 80 % имеют 0,37 до 2,37 л/м2. У российских коллекторов удельный объем каналов 0,37 до 5,37 л/м2.

Основным узлом солнечного коллектора является поглощающая панель –котел. Одним из первых был изготовлен и начал использоваться солнечный коллектор с котлом ²труба в листе². Большей частью, котлы такого типа изготавливается из медных труб и медных пластин. Медные трубы диаметром 9-15 мм и 20-28 мм припаиваются к медному листу толщиной 0,45 мм. Расстояние между осями соседних труб рекомендуется принимать равным 100-150 мм. В Великобритании в настоящее время рекомендуется использовать несколько более толстые медные листы толщиной 0,56-0,91 мм.

Важнейшим показателем качества солнечного коллектора является его теплоэнергетические параметры. Согласно ГОСТу 28310-89 ²Солнечные коллекторы² таковыми являются:

- произведение коэффициента эффективности поглощающей панели оптического КПД коллектора (F¢×ta) - (где t–пропускательная способность прозрачной изоляции, a–поглощательная способность панели коллектора);

- произведение F¢ и полного коэффициента тепловых потерь UL Вт/(м2×К).

Эти параметры определяются экспериментально при испытаниях солнечных коллекторов. Результаты эксперимента аппроксимируется уравнением

 

h=F¢×ta-F¢ULT*, (1)

где h – КПД коллектора;

T* – так называемая приведенная температура, равная .

Для солнечных коллекторов США с селективным поглощающим покрытием значения FR×UL лежат в диапазоне от 3,3 до 5,3 Вт/(м2×°С).

Для коллекторов без прозрачной изоляции значения FR×UL лежат в диапазоне от 10 до 23 Вт/ (м2×°С). Значения FR×UL для западноевропейских коллекторов лежит в пределах от 4,3 до 9,3 Вт/ (м2×°С) с некоторым максимумом от 6,3 до 7,3 Вт/ (м2×°С).Значение FR×(ta) у 90 % коллекторов США это значение лежит в диапазоне 0,66…0,81 с максимумом в диапазоне 0,71…0,76. У западноевропейских коллекторов – в пределах 0,71…0,81.

Анализ разработок ГК показывает, что существенным вопросом является выбор материала поглощающей панели и технологичность изготовления.

Для повышения эффективности работы гелиоустановки должен быть оптимизирован угол наклона трубчатого коллектора.

Оптимальный угол наклона к горизонту плоского коллектора, ориентированного в южном направлении и используемого летом, равна:

S =Ψ–15°,(2)

 

где Ψ – географическая широта местности, для города Алматы 43°.

Углы наклона гелиоколлекторов рекомендуется, исходя из продолжительности работы гелиоустановки – для летнего периода Sреком.= Ψ –15°, зимнего периода Sреком.= Ψ +15°, круглогодичного периода Sреком.= Ψ.



2015-12-15 434 Обсуждений (0)
Основные параметры гелиоколлекторов 0.00 из 5.00 0 оценок









Обсуждение в статье: Основные параметры гелиоколлекторов

Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓

Отправить сообщение

Популярное:
Как построить свою речь (словесное оформление): При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою...
Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние...



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (434)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.01 сек.)