4. Расчет Коэффициентов эффективности и отвода тепла поглощающей панели солнечного коллектора

Коэффициент эффективности поглощающей панели характеризует эффективность переноса тепла от поверхности поглощающей панели к теплоносителю и равно отношению фактической теплопроизводительности солнечного коллектора к теплопроизводительности, которая реализуется при условии, что все термическое сопротивления передаче тепла от поверхности поглощающей панели к теплоносителю равны нулю, определяется по формуле:

, (5.1)

где – полный коэффициент тепловых потерь коллектора, Вт/м²·°С; – расстояние между трубами коллектора, м; – коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к жидкости, Вт/м²·°С; – внутренний диаметр трубы, м; – проводимость соединения листа с трубой, Вт/м·°С; – наружный диаметр трубы, м; – эффективность прямого ребра прямоугольного профиля.

Проводимость соединения листа с трубой , Вт/м·°С; определяется по формуле:

, (5.2)

где – коэффициент теплопроводности спая между трубой и поглощающей поверхностью, Вт/м·К; – длина соединения спая между трубой и поглощающей поверхностью, м; – средняя толщина спая между трубой и поглощающей поверхностью, м;

Эффективность прямого ребра прямоугольного профиля определяется по формуле:

, (5.3)

где ; – коэффициент теплопроводности поглощающей поверхности, Вт/м·К; – толщина поглощающей поверхности, м;

Коэффициент отвода тепла от солнечного коллектора является отношением фактической теплопроизводительности солнечного коллектора к теплопроизводительности, которая реализуется при условии, что температура всей поверхности поглощающей панели равна температуре теплоносителя на входе в солнечный коллектор:

, (5.4)

где – массовый расход теплоносителя через коллектор, кг/с; – удельная теплоемкость теплоносителя; – температура наружного воздуха; – коэффициент тепловых потерь через прозрачную изоляцию солнечного коллектора.

КПД солнечного коллектора является отношением теплопроизводительности коллектора к поступившей за тот же период времени на его габаритную площадь суммарной солнечной энергии, определяется по формуле:

,

где – полная полезная энергия коллектора.

Полная полезная энергия коллектора определяется по формуле:

.

– средняя температура теплоносителя в коллекторе.

Литература:

1. G.N. Tiwari. Solar Energy, Fundamentals, Design, Modelling and Applications, Narosa Publishing House, 2001.

2. J.A. Duffie, W.A. Beckman. Solar engineering of thermal processes. John Wiley & Sons Ltd, 1991. – 919 p.

3. V. Quaschning. Regenerative Energiesysteme. 3. Aufl. München: Hanser, 2003. – 345 p.

4. U. Eicker. Solar Technologies for Buildings. John Wiley & Sons Ltd, 2001. – 330 p.

12