Расчет плоского коллектора солнечной энергии
Коллекторы предназначены для преобразования солнечного излучения в тепловую энергию. Плоские коллекторы солнечной энергии (КСЭ) могут собирать как прямое, так и рассеянное (диффузное) и даже отраженное солнечное излучение.
Плоский КСЭ работает в комплекте с баком-аккумулятором.
Основными элементами плоского солнечного коллектора являются: 4 — поглощающая панель с каналами для теплоносителя; 2- прозрачная изоляция (обычно из стекла); 5- тыльная и боковая изоляция; 3- корпус.
Поглощающая панель. Теплота передается с поверхности панели жидкому теплоносителю через трубки. Обычно на панель наносится покрытие с селективными оптическими свойствами. Высокоселективное покрытие обеспечивает максимально возможное преобразование поступающего излучения в тепловую энергию (высокая поглощательная
способность, альфа ( ), при этом только малая часть теплоты теряется вследствие излучения панели (низкая излучательная способность, эпсилон ( )
– более высокий уровень рабочих температур.
Покрытие наносится либо гальваническим способом (черный хром), либо напылением (так называемые «синие слои»). Высокая селективность обеспечена в обоих случаях, покрытия отличаются устойчивостью к воздействию окружающей среды (например, хлоридосодержащий морской воздух), а также поглощательной и излучательной способностью при различных температурах.
Эффективность плоского КСЭ с селективным покрытием в 1,5-2 раза выше, чем без покрытия.
В зависимости от конструкции каналов для теплоносителя различают пластинчатые и сплошные коллекторы. Во втором случае трубка с теплоносителем проходит по всей поверхности панели в виде меандра.
Пластинчатые коллекторы в нормальных условиях эксплуатации имеют сравнительно небольшие потери давления, что создает риск неравномерного распределения теплоносителя. Панели с трубками в форме меандра
обеспечивают надежный отбор теплоты, поскольку теплоноситель протекает по одной трубке.
Изоляция предназначена для снижения тепловых потерь в окружающую среду. Прозрачная изоляция панели расположена на фронтальной поверхности панели и обычно состоит из одного или двух слоев стекла.
Площадь апертуры коллектора — это максимальная проецируемая площадь, через которую может поступать солнечное излучение. В плоском коллекторе площадью апертуры является видимая зона защитного стекла, то есть область внутри рамы коллектора, через которую излучение попадает в коллектор.
Коэффициентом полезного действия солнечного коллектора называется доля солнечного излучения, попадающая на площадь апертуры коллектора, которая преобразуется в полезную тепловую энергию.
где η 0 – оптический коэффициент полезного действия, доли от 1; k 1 и k 2 – коэффициенты тепловых потерь в окружающую среду;
Т – разность температур теплоносителя (воды) и наружного воздуха, К;
Е g – максимальная интенсивность (плотность) падающего на поверхность земли солнечного излучения, Вт/м 2 .
Если панели используют фотоэлектрический принцип выработки тока, то коллекторы являются модификацией теплиц, производящих нагрев теплоносителя воды для подачи в систему отопления и обеспечения горячего водоснабжения дома.
Солнечный коллектор своими руками | ALTER220 Портал про альтернативную энергию | Яндекс Дзен
Отзывы о солнечных коллекторах и батареях для отопления домов
Расчет плоского коллектора солнечной энергии
А кроме всего, согласно модели теплопереноса которую доказал более века назад физик Дебай фононы тепла теряют энергию при переходе из одного слоя материала в другой. Количество солнечных коллекторов по рекомендации к установке выбирается поих наибольшему количеству, полученному для каждого из месяцев.
Солнечный коллектор для отопления и нагрева воды: цены, расчет, выбор
Если не углубляться в сложные расчеты с температурами, то можно привести следующие выводы на рисунке указаны КПД различных конструкций солнечных коллекторов, в зависимости от приведенной температуры интенсивности освещения. Они выглядят как черные прямоугольные пластины, уложенные на скатах кровли дома. Кроме коллектора потребуются накопительная емкость , установленная выше коллектора, но не более 1 м, и аванкамера, выполняющая роль расширительного бака и параллельно с этим создающая избыточное давление в системе. Промышленность выпускает несколько типов солнечных коллекторов для установки в личном хозяйстве. Расчет Количества Трубок Водяного Солнечного Коллектора
Солнечный коллектор для отопления дома: виды, состав гелиосистем, расчет и особенности монтажа Основной деталью устройства является абсорбер, состоящий из металлического листа, приваренного к трубкам. Они соединены с трубами подачи горячей воды и «обратки», которые устанавливаются горизонтально. Схема их подсоединения – диагональная. Это делается для увеличения мощности. Nэ коэффициент эффективности применения в течение всего года, определяется отношением использованной теплоты к общему количеству солнечной энергии, падающей на плоскость коллектора в течение года обычно этот коэффициент должен иметь значение не ниже 0,35. Предназначена для отопления и обогрева маленьких до 50 м2 домов , или для горячего водоснабжения более крупных помещений.
