1. Home
  2. Năng lượng mặt trời- lý thuyết
  3. Năng lượng mặt trời- lý thuyết
  4. Tính toán thiết bị sử dụng năng

0.3 Tính toán thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời  (Page 4/12)

<< Chapter < Page
  Năng lượng mặt trời- lý thuyết     Page 4 / 12
Chapter >> Page >

Và dễ dàng tìm được công suất nhiệt hữu ích trung bình Qn= GCpTn, [W], lượng nhiệt thu được mỗi ngày Q = 1 2 τ n Q n size 12{ { {1} over {2} } τ rSub { size 8{n} } Q rSub { size 8{n} } } {} , [J], .v.v.

Hiệu suất nhiệt panel  = Q n E ¯ F 1 size 12{ { {Q rSub { size 8{n} } } over { {overline {E}} F rSub { size 8{1} } } } } {}

với E ¯ size 12{ {overline {E}} } {} = 2 τ n ∫ 0 τ n / 2 E n sin 2π τ τ n dτ = 2 π E n size 12{ { {2} over {τ rSub { size 8{n} } } } Int rSub { size 8{0} } rSup { size 8{τ rSub { size 6{n} } /2} } {E rSub { size 8{n} } "sin"2π { {τ} over {τ rSub { size 8{n} } } } dτ= { {2} over {π} } } E rSub {n} } {} . Các công thức cụ thể cho các loại panel được giới thiệu ở bảng 4.2.

Các số liệu tính toán cho panel 1 m2 tĩnh và động:

Trong bảng 4.1 giới thiệu các số liệu tính toán cho mẫu panel 1m2 với hộp thu kích thước ab = 1 x 1 x 0,01 m3, được làm bằng thép tấm dày t = 0,001m, Co= 460 J/kgK , mặt thu F1 = 1m2 , độ đen  = 0,95, lớp không khí dày k = 0,01m, tấm kính dày K = 0,005 m , K = 0,8 W/mK , độ trong D = 0,95, lớp cách nhiệt bông thủy tinh dày C = 0,02 m, C = 0,055W/mK, dòng nước qua panel có G = 0,002 kg/s với nhiệt độ to = 30oC. Cường độ bức xạ cực đại En, lấy trung bình trong năm tại Đà nẵng, ở vĩ độ 16o bắc, là En = 1 365 ∑ E ni size 12{ { {1} over {"365"} } Sum {E rSub { size 8{ ital "ni"} } } } {} = 940 W/m2.

Hình 4.9. Hàm nhiệt độ khi tĩnh t() và khi động tđ() của panel 1m2 có W>WS

Bảng 4.1. Các số liệu tính toán cho panel 1m2

Thông số tính toán Công thức tính Giá trị Đơn vị
Hệ số tỏa nhiệt ra không khí  = λ k Σδ i size 12{ { {λ rSub { size 8{k} } } over {Σδ rSub { size 8{i} } } } } {} C(GrPr)n 8,5 W/m2K
Hệ số truyền nhiệt lên trên k1 = δ k λ k + δ K λ K + 1 1,3 α − 1 size 12{ left ( { {δ rSub { size 8{k} } } over {λ rSub { size 8{k} } } } + { {δ rSub { size 8{K} } } over {λ rSub { size 8{K} } } } + { {1} over {1,3α} } right ) rSup { size 8{ - 1} } } {} 2,2 W/m2K
Hệ số truyền nhiệt qualớp cách nhiệt k2 = δ C λ C + 1 α − 1 size 12{ left ( { {δ rSub { size 8{C} } } over {λ rSub { size 8{C} } } } + { {1} over {α} } right ) rSup { size 8{ - 1} } } {} 2,1 W/m2K
Khối lượng vỏ hộp thu m0 = t t (2F1 + 4 ) 16 kg
Khối lượng nước tĩnh m =  F1 ( - 2 t) 8 kg
Nhiệt dung hộp nước C = m0Co + mCp 40752 J/K
Dòng nhiệt dung qua hộp W = GCP + ki Fi 12,7 W/K
Công suất hấp thụ max P =  D EnF1 853,8 W
Tốc độ gia nhiệt max a = P C size 12{ { {P} over {C} } } {} 0,021 K/s
Tần số dao động riêngcủa panel b = W C size 12{ { {W} over {C} } } {} 3,13.10-4 s-1
Tốc độ góc tia nắng  = 2π τ n size 12{ { {2π} over {τ rSub { size 8{n} } } } } {} 7,27.10-5 rad.s-1

Bảng 4.2. Công thức chung tính các thông số kỹ thuật đặc trưng và các số liệu cho panel nước nóng 1m2 có W>WS.

Thông số đặc trưng
Panel tĩnh Panel động
Công thức tính Số liệu Công thức tính Số liệu
Độ gianhiệt max Tm = a 2b ( 1 + a b 2 + 4ω 2 ) size 12{ { {a} over {2b} } \( 1+ { {a} over { sqrt {b rSup { size 8{2} } +4ω rSup { size 8{2} } } } } \) } {} 64 oC Tđm = a b 1 + ( ω / b ) 2 size 12{ { {a} over {b sqrt {1+ \( ω/b \) rSup { size 8{2} } } } } } {} 65,4 oC Nhiệt độ max tm=to+ a 2b ( 1 + b b 2 + 4ω 2 size 12{ { {a} over {2b} } \( 1+ { {b} over { sqrt {b rSup { size 8{2} } +4ω rSup { size 8{2} } } } } } {} ) 94 oC Tđm = to+ a b 1 + ( ω / b ) 2 size 12{ { {a} over {b sqrt {1+ \( ω/b \) rSup { size 8{2} } } } } } {} 95,4 oC Thời điểmđạt Tm m=n 3 8 − 1 4π artg b 2ω size 12{ left ( { {3} over {8} } - { {1} over {4π} } ital "artg" { {b} over {2ω} } right )} {} 6,8h đm=n 1 4 + 1 2π artg ω b size 12{ left ( { {1} over {4} } + { {1} over {2π} } ital "artg" { {ω} over {b} } right )} {} 6,9h Nhiệt độcuối ngày tc = to + 2aω 2 b ( 4ω 2 + b 2 ) size 12{ { {2aω rSup { size 8{2} } } over {b \( 4ω rSup { size 8{2} } +b rSup { size 8{2} } \) } } } {} 36 oC tđc = to + aω ω 2 + b 2 size 12{ { {aω} over {ω rSup { size 8{2} } +b rSup { size 8{2} } } } } {} 45 oC Độ gia nhiệt TB Tn= a 2b size 12{ { {a} over {2b} } } {} 34 oC Tđn= a ω 2 + 2b 2 πb ω 2 + b 2 size 12{ { {a left (ω rSup { size 8{2} } +2b rSup { size 8{2} } right )} over {πb left (ω rSup { size 8{2} } +b rSup { size 8{2} } right )} } } {} 42 oC Công suất hữu ích TB Qn= a 2b size 12{ { {a} over {2b} } } {} GCp 280 W Qđn= GCp a ω 2 + 2b 2 πb ω 2 + b 2 size 12{ { {a left (ω rSup { size 8{2} } +2b rSup { size 8{2} } right )} over {πb left (ω rSup { size 8{2} } +b rSup { size 8{2} } right )} } } {} 349 W Sản lượng nhiệt 1 ngày Q = aτ n 4b size 12{ { {aτ rSub { size 8{n} } } over {4b} } } {} GCp 12MJ Qđ=GCp τ n 2 size 12{ { {τ rSub { size 8{n} } } over {2} } } {} a ω 2 + 2b 2 πb ω 2 + b 2 size 12{ { {a left (ω rSup { size 8{2} } +2b rSup { size 8{2} } right )} over {πb left (ω rSup { size 8{2} } +b rSup { size 8{2} } right )} } } {} 15MJ Sản lượngnước nóng M = τ n 2 G size 12{ { {τ rSub { size 8{n} } } over {2} } G} {} , tn = to + Tn 86kgở 64oC M = τ n 2 G size 12{ { {τ rSub { size 8{n} } } over {2} } G} {} , tđn = to + Tđn 86kgở 72oC Hiệu suất nhiệt panel = π aGC p 4 bEnF 1 size 12{ { {π ital "aGC" rSub { size 8{p} } } over {4 ital "bEnF" rSub { size 8{1} } } } } {} 46% = GC p a ω 2 + 2b 2 2 bEnF 1 ω 2 + b 2 size 12{ { { ital "GC" rSub { size 8{p} } a left (ω rSup { size 8{2} } +2b rSup { size 8{2} } right )} over {2 ital "bEnF" rSub { size 8{1} } left (ω rSup { size 8{2} } +b rSup { size 8{2} } right )} } } {} 58%

Điều kiện để chất lỏng sôi trong panel:

Để thu được nước sôi có nhiệt độ ts cần có điều kiện tm  ts hay Tm  ts - to = Ts.

Điều kiện sôi trong panel động là:

Tđm = P C b 2 + ω 2 size 12{ { {P} over {C sqrt {b rSup { size 8{2} } +ω rSup { size 8{2} } } } } } {}  Ts hay b = W C size 12{ { {W} over {C} } } {} P CT s 2 − ω 2 size 12{ sqrt { left ( { {P} over { ital "CT" rSub { size 8{s} } } } right ) rSup { size 8{2} } - ω rSup { size 8{2} } } } {}

Do đó cần chọn C và W sao cho thỏa mãn 2 điều kiện:

C =  miCi  P ωT s size 12{ { {P} over {ωT rSub { size 8{s} } } } } {} = ε DE n F 1 τ n 2π ( t s − t o ) size 12{ { {ε ital "DE" rSub { size 8{n} } F rSub { size 8{1} } τ rSub { size 8{n} } } over {2π \( t rSub { size 8{s} } - t rSub { size 8{o} } \) } } } {} = CS, [J/K]

W = GCp+  kiFi  P T s 2 − ( Cω ) 2 size 12{ sqrt { left ( { {P} over {T rSub { size 8{s} } } } right ) rSup { size 8{2} } - \( Cω \) rSup { size 8{2} } } } {} = ω C S 2 − C 2 size 12{ω sqrt {C rSub { size 8{S} } rSup { size 8{2} } - C rSup { size 8{2} } } } {} = WSđ , [W/K] Điều kiện thứ 2 sẽ được đáp ứng nếu  kiFi<WSđ và chọn G  1 C p size 12{ { {1} over {C rSub { size 8{p} } } } } {} (WSđ -  kiFi).

Điều kiện sôi trong panel tĩnh là:

Tm = a 2b ( 1 + a b 2 + 4ω 2 ) size 12{ { {a} over {2b} } \( 1+ { {a} over { sqrt {b rSup { size 8{2} } +4ω rSup { size 8{2} } } } } \) } {}  TS hay W  P 2T S 1 + 1 1 + ( 2ωC / W ) 2 size 12{ { {P} over {2T rSub { size 8{S} } } } left [1+ { {1} over { sqrt {1+ \( 2ωC/W \) rSup { size 8{2} } } } } right ]} {} .

Điều kiện này sẽ được đáp ứng nếu chọn:

C<CS ,  kiFi<WS và G< 1 C p size 12{ { {1} over {C rSub { size 8{p} } } } } {} (WS -  kiFi). = GS,

với WS là nghiệm của phương trình WS = P 2T S 1 + 1 1 + ( 2ωC / W S ) 2 size 12{ { {P} over {2T rSub { size 8{S} } } } left [1+ { {1} over { sqrt {1+ \( 2ωC/W rSub { size 8{S} } \) rSup { size 8{2} } } } } right ]} {}

Với panel 1 m2 đặt tại Đà nẵng, thì CS = 167 kJ/K, WSđ = 11,8 W/K, Ws=11,5W/K,

Questions & Answers

what are components of cells
ofosola Reply
twugzfisfjxxkvdsifgfuy7 it
Sami
58214993
Sami
what is a salt
John
the difference between male and female reproduction
John
what is computed
IBRAHIM Reply
what is biology
IBRAHIM
what is the full meaning of biology
IBRAHIM
what is biology
Jeneba
what is cell
Kuot
425844168
Sami
what is biology
Inenevwo
what is cytoplasm
Emmanuel Reply
structure of an animal cell
Arrey Reply
what happens when the eustachian tube is blocked
Puseletso Reply
what's atoms
Achol Reply
discuss how the following factors such as predation risk, competition and habitat structure influence animal's foraging behavior in essay form
Burnet Reply
cell?
Kuot
location of cervical vertebra
KENNEDY Reply
What are acid
Sheriff Reply
define biology infour way
Happiness Reply
What are types of cell
Nansoh Reply
how can I get this book
Gatyin Reply
what is lump
Chineye Reply
what is cell
Maluak Reply
what is biology
Maluak
what is vertibrate
Jeneba
what's cornea?
Majak Reply
what are cell
Achol
Got questions? Join the online conversation and get instant answers!
Jobilize.com Reply
<< Chapter < Page Page > Chapter >>

Read also:

Get Jobilize Job Search Mobile App in your pocket Now!

Get it on Google Play Download on the App Store Now




Source:  OpenStax, Năng lượng mặt trời- lý thuyết và ứng dụng. OpenStax CNX. Aug 07, 2009 Download for free at http://cnx.org/content/col10898/1.1
Google Play and the Google Play logo are trademarks of Google Inc.

Notification Switch

Would you like to follow the 'Năng lượng mặt trời- lý thuyết và ứng dụng' conversation and receive update notifications?

Ask