
- •Задача-виэ
- •Расчетная формула прямая и суммарная солнечная радиация
- •11. Расчетная методика для определения кажущегося положения Солнца высота h и азимут а
- •Расчетная методика для определения часовго угола захода(восхода) Солнца
- •Расчет коэффициент эффективности использования гелиостатов солнечной электростанции башенного типа (фактор косинуса - )Ответ
- •Фактор косинуса -
- •Если воспользоваться выражением для косинуса двойного аргумента
- •17. Расчетная методика для определения на любой глубине температура горных пород ( )
11. Расчетная методика для определения кажущегося положения Солнца высота h и азимут а
ОТВЕТ
Кажущееся положение Солнца: высота h и азимут А - в любой точке на широте φ в любое время суток в соответствии с углом τ и в любое время года в соответствии с углом склонения δ.
Мы же приведем результат в простейшем виде:
и
где φ - географическая широта ;
- склонение Солнца определяется по формуле ;
, град -часовой угол;
где - солнечное время в часах, отсчитываемое от астрономического полудня.
Очевидно, в полдень высота Солнца h максимальна, h = 90° -φ +δ.
Во время летнего солнцестояния высота Солнца в нашей местности в момент кульминации составляет: h = 90˚- φ + δ☼ = 90˚ - 56,5˚ +23,5˚=57˚, во время зимнего солнцестояния h = 90˚- φ + δ☼= 90˚ - 56,5˚ - 23,5˚=10˚, а в дни равноденствий, когда Солнце находится на небесном экваторе- δ☼=0, h = 33,5˚.
Расчетная методика для определения часовго угола захода(восхода) Солнца
При
восходе и заходе Солнца h
=
0. для
которых при h
=
0 из уравнение имеем:
то
есть
Тогда часовой угол захода (восхода) Солнца для горизонтальной поверхности
τ=arccos(-tg
tg
)
Расчетная методика для определения прихода интенсивности солнечной радиации на наклонную поверхность солнечного коллектораВ системах солнечного теплоснабжения (ССТ) обычно используются плоские коллекторы солнечной энергии (КСЭ), устанавливаемые в наклонном положении. Среднемесячное дневное количество суммарной солнечной энергии Енак мДж/(м2. день), поступающей на наклонную поверхность КСЭ равно:Енак=RЕ, где Е- среднемесячное дневное количество суммарного солнечного излучения, поступающего на горизонтальную поверхность, (мДж/(м2. день) R- отношение среднемесячных дневных количеств солнечной радиации, поступающих на наклонную и горизонтальную поверхности (коэффициент пересчета).
,
где Ер - среднемесячное дневное количество рассеянного солнечного излучения, поступающего на горизонтальную поверхность,МДж/(м2.день).
Расчетная
методика для определения
электрическую
мощность фотоэлектрическое преобразователя
выделяемая в нагрузкеНайдем
обобщенное выражение для вольт - амперной
характеристики освещенного p–n-перехода.
Для этого предположим, что к нему
подключен источник питания с варьируемым
напряжением. При положительном напряжении
смещения фототок
вычитается
из «темнового» тока p–n-перехода, а при
отрицательном – суммируется с ним.
Выражение для вольт-амперной характеристики
записывается в виде :
.
.
Нагрузочная ВАХ арсенид-галлиевого
p–n-перехода для значения фототока
А
изображена на рисунке наэтом же рисунке
изображены ВАХ омических сопротивлений
нагрузки
,
Нагрузочная
ВАХ p–n-перехода в GaAs и характеристики
при
значениях 0,1 (1), 1,026 (2) и 10 Ом (3) (а) и
эквивалентная схема освещенного
p–n-перехода с сопротивлением нагрузки
(б).
Электрическая
мощность, выделяемая в нагрузке,
определяется по формуле (пренебрегаем
единицей в формуле
.
Расчет энергетических показателей солнечной электростанции башенного типаНа солнечной электростанции башенного типа (установлено n гелиостатов, каждый из которых имеет поверхность Fг м2.Гелиостаты отражают солнечные лучи на приемник, на поверхности которого зарегистрирована максимальная энергетическая освещенность Нпр=2,5 МВт/мг.
Коэффициент отражения гелиостата Rг =0,8
Коэффициент поглощения приемника Апр =0,95Максимальная облученность зеркала гелиостата Hг=600 Вт/м2Степень черноты приемника епр =0,95. Конвективные потери вдвое меньше потерь от излучения.
Определить площадь поверхности приемника Fпр и тепловые потери в нем, вызванные излучением и конвекцией, если рабочая температура теплоносителя составляет t °С. Задача посвящена использованию солнечной энергии на электростанции башенного типа с использованием гелиостатов, отправляющих солнечные лучи на приемник, в котором, в конечном счете, получают перегретый водяной пар для работы в паровой турбине.Энергия, полученная приемником от солнца через гелиостаты (Вт), может быть определена по уравнению:
Q = Rг·Апр·Fг Нг ·п
где Нг - облученность зеркала гелиостата в Вт/м2(для типичных условий Hг= 600 Вт/м2); Fг- площадь поверхности гелиостата, м2 ; п - количество гелиостатов; Rг - коэффициент отражения зеркала концетратора, Rг =0,7÷0,8; Aпр - коэффициент поглощения приемника, Апр < 1.Площадь поверхности приемника может быть определена, если известна энергетическая освещенность на нем Нпр Вт/ мг Fпр=Q/Hпр В общем случае, температура на поверхности приемника может достигать tпов= 1160 К, что позволяет нагреть теплоноситель до 700 оС. Потери тепла за счет излучения в теплоприемнике можно вычислить по закону Стефана-Больцмана:
qлуч = εпр·Co·(T/100)4, Вт/м2
где T - абсолютная температура теплоносителя, К; епр - степень черноты серого тела приемника; Co - коэффициент излучения абсолютно черного тела, Вт / (м2·K4)Для понимания физических основ добычи геотермальной энергии рассмотрим внутреннее строение Земли и ее температурное поле. Установлено, что Земля состоит из нескольких концентрических оболочек - геосфер, которые выделяются в самостоятельные части: кору (литосферу), оболочку (мантию) и ядро.